Dissertações/Teses

2024
Descrição
  • ANDRE FELIPE SOARES DO MONTE E SILVA
  • AVALIAÇÃO DO TRATAMENTO A PLASMA SIMPLES E DUPLEX APLICADO AO AÇO INOXIDÁVEL AISI 409
  • Orientador : ROMULO RIBEIRO MAGALHÃES DE SOUSA
  • Data: 04/09/2024
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  • O cenário industrial tem observado uma crescente demanda por componentes que exibam um desempenho superior e vida útil prolongada, especialmente em peças feitas de aços inoxidáveis como o aço AISI 409, amplamente utilizado em sistemas de escape automotivo, trocadores de calor e componentes estruturais leves. Para atender a essa necessidade premente, tratamentos de superfície vêm ganhando destaque, notadamente a Nitretação a Plasma e a Deposição a Plasma, que podem melhorar suas propriedades em termos de microdureza, resistência ao desgaste e corrosão, acarretando assim, numa maior vida útil e durabilidade de componentes feitos com esse material. Nesse contexto, esse estudo concentrou-se na análise e caracterização de tratamentos termoquímicos duplex, que envolvem um tratamento de nitretação em sequência a uma deposição, em amostras do aço inoxidável AISI 409. Foram conduzidos experimentos nos quais amostras do aço foram submetidas a três condições de tratamento individualmente e, em seguida, feito três condições de tratamento duplex, alternando a ordem dos tratamentos e temperaturas utilizadas. Para análise e caracterização, foram feitos ensaios de microdureza Vickers, microscopia eletrônica de varredura (MEV), desgaste microabrasivo por esfera fixa e corrosão por polarização potenciodinâmica. Os resultados demonstraram que o tratamento Duplex, na ordem de Nitretação seguida pela Deposição, ambas a 450°C, obtiveram os valores mais significativos de microdureza, espessura da camada e resistência ao desgaste e corrosão. A camada de nitretada atingiu 12 μm, enquanto a camada de deposição alcançou 2,3 μm. A microdureza registrou uma média de 930 HV, representando um incremento percentual de 389%. Este estudo contribui para a compreensão dos efeitos da nitretação, deposição de nitretos de vanádio e da aplicação do tratamento duplex em aços inoxidáveis. Conclui-se que os tratamentos duplex propostos nesse estudo melhoraram o comportamento tribológico de resistência ao desgaste e corrosão, e melhoria de microdureza do aço AISI 409.

  • MONSUÊTO CARDOSO DA ROCHA
  •  The use of clay minerals as photostability strategies for antibiotic photosensitivity
  • Orientador : JOSY ANTEVELI OSAJIMA FURTINI
  • Data: 09/08/2024
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  • Tetracyclines are a family of antibiotics with a broad spectrum of activity against Gram-positive and Gram-negative bacteria, which act as depressants of protein synthesis. Their excellent antibacterial properties and low toxicity make them It is one of the most widely used antibiotics in the world, both in clinical medicine and prophylaxis and in animal feed supplementation. However, tetracyclines are unstable when exposed to UV radiation, which can lead to photodegradation of the drug, causing toxicity or loss of efficacy. Clays are natural materials with favorable physicochemical properties for use in pharmaceutical formulations. The ability to reflect solar radiation and the presence of channels or lamellae can promote the photoprotection of the drug when incorporated into the structure. This work aimed to investigate the photostability of hybrids formed by incorporating drugs from the tetracycline family (OTC and DTC) into fibrous and lamellar clays and to evaluate the antibacterial activity of the hybrids before and after exposure to 200 h of radiation. For this work, four types of clay were used: VHS, Veegum, Paligorsquita, and Sepiolita, which were used without prior purification. The adsorption of each system was carried out using 2g of clay in 2g/L of the drug under the agitation of 136 rpm at 25 °C in one hour of reaction. The radiation stability tests were conducted under a 125W mercury vapor lamp without a bulb. The samples were irradiated in petri dishes for up to 200 hours. This system was monitored using X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TG-DTG), BET, Transmission Electron Microscopy (TEM), and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). Microbiological tests were then carried out to assess the antibacterial activity of the irradiated and non-irradiated hybrids. The results showed greater incorporation of the antibiotic into lamellar clay minerals than into clay minerals with a fibrous morphology.  The irradiation tests observed minimal degradation of the adsorbed drug molecules, probably due to the strong interactions between the organic and inorganic structures. In the biological tests, all the hybrids' antibacterial activity was investigated against Gram-positive cocci strains and Gram-negative bacillary bacteria. For both bacteria, Staphylococcus aureus and Escherichia coli, all systems (drug/clay) showed 100% inhibition of colony growth. A slight decrease in antibacterial potential was observed for the irradiated systems, and for Gram-positive bacteria, this variation was not significant. Thus, the experiments showed that clay minerals are suitable for stabilizing drug molecules and exhibit excellent antibacterial activity, especially against Staphylococcus aureus strains. Thus, the complexes are promising for applications as photoprotection agents for drugs.

  • ANTONIO ZILVERLAN GERMANO MATOS
  • OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE COMPÓSITOS POLIMÉRICOS DE POLIPROPILENO RECICLADO (PPR) E FIBRA DE MILHO VISANDO A APLICAÇÃO COMO TUBETES FLORESTAIS
  • Orientador : TATIANNY SOARES ALVES
  • Data: 08/07/2024
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  • A utilização de plásticos no setor agrícola e para fins florestais é uma prática amplamente adotada em muitas partes do mundo devido aos diversos benefícios que oferece. No entanto, também há preocupações em relação aos impactos ambientais associados ao uso de plásticos nesses setores. O desenvolvimento de tubetes florestais feitos de compósitos com adição de material de reforço lignocelulósico é uma abordagem inovadora que busca criar soluções mais sustentáveis para a produção de mudas florestais. Este trabalho teve como objetivo desenvolver compósitos poliméricos de polipropileno reprocessado (PPr), reforçados com fibra da palha de milho (FPM), para potencial uso como tubetes florestais. Foram desenvolvidos neste trabalho quatro formulações diferentes, sendo duas formulações sem adição do material de reforço (polipropileno após um ciclo de processamento (PPr1x) e polipropileno após três ciclos de processamento (PPr3x) e as outras duas com adição de 3% (PPr3x3) e 5% (PPr3x5) do material de reforço (pó da palha do milho) utilizando a matriz PPr3x. Um material comercial de polipropileno foi adquirido e corpos de prova foram obtidos com a finalidade de comparar as propriedades mecânicas dos sistemas desenvolvidos com tal material. Os sistemas foram processados em extrusora monorosca, enquanto que os corpos de prova foram moldados por injeção. As amostras foram caracterizadas por Microscopia Óptica (MO), Espectroscopia de Absorção no Infravermelho (FTIR), Difração de Raios-X (DRX) e avaliados quanto a absorção de água e quanto as propriedades mecânicas. Os resultados de MO mostraram que o material de reforço foi bem distribuído na matriz polimérica. A FTIR apresentou os picos característicos presentes nas FPM e no PPr. A análise por DRX mostrou que a incorporação de fibra vegetal não influenciou os padrões de DRX do polipropileno. Os compósitos apresentaram menor absorção de umidade em comparação com o produto comercial e também exibiram propriedades mecânicas de tração superiores.  Portanto, os resultados mostraram que os compósitos são viáveis para a produção de tubetes florestais.

  • MILTON THÉLIO DE ALBUQUERQUE MENDES
  • PROPRIEDADES BIOLÓGICAS DO POLIANIDRIDO COM ÓLEO DE BURITI PARA APLICAÇÃO BIOMÉDICAS
  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 21/06/2024
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  • As membranas poliméricas desempenham um papel crucial em diversas aplicações biomédicas, abrangendo desde dispositivos de hemodiálise e oxigenação extracorpórea até a esterilização de insumos farmacêuticos e sistemas para a liberação controlada de fármacos. Por outro lado, o óleo de buriti, extraído da fruta da palmeira Mauritia flexuosa L., nativa da América do Sul, destaca-se por sua abundância em carotenoides, vitamina E e ácidos graxos insaturados, sendo frequentemente incorporado em cosméticos e produtos de cuidados pessoais. Neste contexto, a presente dissertação teve como objetivo principal a síntese de membranas poliméricas, seguida por estudos abrangentes de toxicidade e atividade antibacteriana. O primeiro capítulo explorou uma pesquisa bibliográfica sobre o óleo de buriti e suas aplicações, proporcionando perspectivas valiosas para a integração desse óleo em materiais poliméricos no cenário tecnológico. Já o segundo capítulo detalhou a síntese das membranas, cujo material foi minuciosamente caracterizado por técnicas como Difração de Raios-X, Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier e Microscopia Eletrônica de Varredura. Resultados promissores foram observados, pois o polianidrido sintetizado demonstrou ausência de toxicidade em relação à Artemia salina, além de exibir uma notável ação antibacteriana contra cepas Gram-positiva (Staphylococcus aureus) e Gram-negativa (Escherichia coli). Esses achados destacam o material como uma escolha promissora para aplicações biológicas e engenharia de tecidos, sublinhando seu potencial impacto no avanço dessas áreas.

  • MOISÉS PEREIRA DE ARAUJO
  • Estudo teórico das propriedades eletrônicas de alótropos de carbono baseados na estrutura do acepentaleno
  • Orientador : EDUARDO COSTA GIRAO
  • Data: 29/05/2024
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  • Esse trabalho teve como foco principal estudar as propriedades estruturais e eletrônicas de modelos de novos tripentafenos, construídos a partir de modelos já descritos na literatura. Esse estudo foi realizado em ambiente in silico através de simulações computacionais. Os cálculos foram desenvolvidos baseando na Teoria do Funcional da Densidade (DFT), onde o mesmo já se encontra implementado no software SIESTA. A classe de estruturas são construídas a partir de uma unidade de Acepentaleno (ACP). Essa molécula pode ser combinada de diferentes maneiras e, com isso, resultar em uma ampla gama de nanosistemas com propriedades destintas e com aplicações diversas. As estruturas construídas a partir de blocos de ACP são nomeadas como tripentafenos(TPH) e de acordo com a maneira que são concatenadas, elas recebem uma classificação própria. As primeiras estruturas de TPH estudadas, e que serviram de modelo para esse estudo, foram classificadas como a, b e s, sendo a primeira construída através da conexão direta pelos pentágonos, a segunda pela conexão por meio de anéis hexagonais, e a terceira por anéis quadrados. Essas primeiras estruturas já foram estudadas e todas apresentaram um comportamento metálico, pois seus GAPs são muito pequenos ou bandas se cruzam no nível de Fermi. Os TPHs que foram estudados neste trabalho foram nomeados de novos TPHs, ou pTPHs, pois eles foram moldados através de estruturas simétricas de ACP e essa alteração proporcionou uma abertura no GAP de energia. No caso do sistema alfa o GAP passou a ser 33 meV, sendo dos 3 sistemas o que ainda mais possui um caráter metálico. Para o sistema beta o GAP foi de 0,43 eV e o sigma tem um GAP de 0,71 eV. O ultimo, por ter se mostrado o sistema com maior GAP, apresenta como forte candidato para construção de nanotubos com aplicação para dispositivos nanoeletronicos.

  • IAGO RODRIGUES DE ABREU
  • DESENVOLVIMENTO DE FILAMENTOS PARA FABRICAÇÃO DE MEMBRANAS FILTRANTES VIA MANUFATURA ADITIVA
  • Orientador : RENATA BARBOSA
  • Data: 08/04/2024
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  • A busca por métodos de tratamento de água mais eficientes tem sido crucial, dada a importância desse recurso para a sobrevivência humana. Neste contexto, as membranas produzidas por manufatura aditiva, representam uma solução promissora tanto em termos de fabricação quanto na avaliação de eficácia no tratamento de efluentes. Além disso, oferecem vantagens como a capacidade de criar geometrias customizadas e o uso de materiais naturais e biodegradáveis. Com isso, o presente trabalho propôs o desenvolvimento de filamentos biodegradáveis a base da blenda polimérica poli(ácido láctico)/poli(butileno adipato co-tereftalato - PLA/PBAT e aditivos como o óxido de zinco, biocida e cera de Carnaúba com o objetivo de avaliar as características desses materiais frente a prototipagem de membranas para separação de óleo e água. Os filamentos foram analisados por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), difração de raios X (DRX), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA), testes de resistência à tração, índice de fluidez filamentar, densidade, absorção de água e pelo teste de biodegradação em solo. Enquanto as membranas por ângulo de contato, microscopia óptica e a eficiência e fluxo de separação. Os espectros de FTIR revelaram novas bandas com a adição de ZnO, mas não após a incorporação de outros aditivos, enquanto por DRX mostrou novos picos de difração. O comportamento térmico evidenciou novos picos de degradação e uma diminuição na estabilidade térmica de todos os compósitos. Os testes mecânicos mostraram influência significativa dos aditivos na resistência à tração, mas houve diferenças notáveis na densidade e absorção de água. A avaliação da biodegradação revelou que as formulações contendo ZnO, Biocida e Cera apresentaram as maiores taxas de perda de massa. A incorporação dos aditivos resultou características hidrofílicas às membranas, independentemente da geometria de preenchimento utilizada. A eficiência e fluxo de separação correspondeu às expectativas, embora sejam necessários mais estudos para avaliar a eficácia no processo de separação. No geral, esses filamentos demonstraram ser adequados e aplicáveis na fabricação via impressão 3D de membranas filtrantes para a separação de óleo.

  • JOÃO ALBERTO SANTOS PORTO
  • Estudo Teórico-Computacional das Propriedades Eletrônicas de Nanoestruturas de Carbono Contendo Reconstruções Estruturais.
  • Orientador : EDUARDO COSTA GIRAO
  • Data: 26/03/2024
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  • Esta tese propõe investigar nanostruturas de carbono automontadas por reconstruções estruturais, essas estruturas foram concatenadas mudando a geometria de borda para modificar as propriedades eletrônicas de HPA - hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (php, pop e pirenos). Para investigar as propriedades estruturais e eletrônicas destes nanocarbonos, foram utilizadas simulações computacionais usando o método da Teoria do Funcional da Densidade (DFT), conforme implementado no pacote SIESTA. Os HPA (php e pop), esses sistemas foram estudados tanto na forma 0D (Quantum dot), 2D e na forma quasi-1D em três larguras para cada nanofita. Nos pirenos foi realizado um estudo sobre as propriedades eletrônicas e estruturais das nanofitas dando enfoque ao estudo das funções de onda do precursor molecular e das nanofitas concatenadas. O bloco molecular com 36 átomos de carbono que foram organizados em anéis com 5, 6 e 7 carbonos, a partir do bloco molecular concatenadas de duas formas, dando origem as nonofitas php e pop em três larguras em cada concatenação. Esses sistemas mostram uma relação de largura espacial diferente em comparação com configurações convencionais de nanofitas de grafeno, além de apresentarem diferentes propriedades de mobilidade de portadoras. Discutimos ainda a interação entre os estados de fronteira dos pontos quânticos e as propriedades eletrônicas das nanofitas à luz de seus detalhes estruturais. Em relação as nanofitas baseado em pireno recentemente sintetizado, analisamos suas propriedades eletrônicas moduladas quando as conectamos lateralmente para formar sistemas mais amplos. Embora tal conexão tenha sido investigada para sistemas de nanofitas aquirais, as nanofitas à base de pireno podem ser conectadas de várias maneiras, adicionando um novo elemento estrutural para ajustar suas propriedades físicas.

  • JHAEMELY GABRIELLY VIEIRA DA SILVA
  • Hidrogéis nanocompósitos superabsorventes de poliacrilamida com goma do cajueiro: investigação do efeito da laponita na capacidade de intumescimento e propriedades reológicas
  • Orientador : FRANCISCO ERONI PAZ DOS SANTOS
  • Data: 21/03/2024
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  • Hidrogéis nanocompósitos superabsorventes à base de poliacrilamida (PAAm), goma do cajueiro (GC) e laponita (LAP) foram sintetizados em diferentes concentrações para investigar a capacidade de intumescimento, propriedades térmicas e reológicas. Os modos vibracionais observados confirmam a formação dos hidrogéis através das ligações e reticulações nas amostras. Os padrões de Difração de raios-X revelam a presença da rede amorfa e cristalina dos nanocompósitos. A análise térmica por DSC mostrou que o aumento da concentração de LAP melhorou a estabilidade térmica dos hidrogéis. A morfologia dos hidrogéis mostrou que com o aumento da GC teve-se um aumento no tamanho dos poros. A capacidade de intumescimento teve melhores resultados com o aumento da proporção de GC, principalmente em solução tampão com pH 7 e em meio alcalino devido à ionização dos grupos hidrofílicos, porém, com o aumento do teor de laponita ocorreu uma redução no grau de intumescimento provocada pela densidade de reticulação. Entretanto, a laponita proporcionou estabilidade no intumescimento em pHs 10 e 12, além disso, verifica-se um incremento nas propriedades reológicas. Os testes de toxicidade mostram baixa mortalidade de náuplios de Artemia salina. Os resultados indicam um grande potencial dos hidrogéis nanocompósitos com laponita e goma do cajueiro em aplicações agrícolas, uma vez que adição de laponita melhorou as propriedades térmicas, reológicas e a capacidade de intumescimento dos hidrogéis.

  • MILLENA DE CASSIA SOUSA E SILVA
  • Impressão Criogênica de Scaffolds de GelMA Reforçados por Microfibras
  • Orientador : ANDERSON DE OLIVEIRA LOBO
  • Data: 15/03/2024
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  • Devido ao número de pessoas acometidas por doenças que atingem a cartilagem sem tratamento ou solução efetiva, torna-se mais necessário a busca por opções menos invasivas e mais duradouras ao paciente. Scaffolds promovem sustentação e podem estimular o crescimento celular do meio no qual estão inseridos, entretanto geralmente suas boas propriedades biológicas carecem de resistência mecânica. A utilização de fibras visando melhorar a rigidez desses materiais pode ser uma solução para esses desafios. Foram produzidas fibras por duas técnicas distintas a fim de determinar qual seria mais eficaz em fornecer resistência a estrutura, logo, PLA aditivado com LAP produziram fibras por rotofiação e eletrofiação, uma vez que a presença a nanoargila na matriz polimérica auxiliaria na sua adesão e melhoria das propriedades mecânicas. As fibras produzidas foram inseridas em scaffolds produzidos por GelMA através de impressão 3D criogênica, que sintetiza bem tecidos moles, mas que busca melhores propriedades ao ser impresso criogenicamente. As propriedades foram avaliadas através de testes como: microscopias ótica e de varredura para determinar a morfologia, e porosidade das fibras e medir o diâmetro médio; ângulo de contato; caracterizações químicas como e Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Difração de Raios-X (DRX). Os ensaios mecânicos demonstraram que as fibras mais resistentes por rotofiação foi o grupo PLA/LAP 2.5%, enquanto o grupo eletrofiado que apresentou maior resistência a tração foi PLA/LAP 5% alcançando em torno de 123,6 kPA e 80Mpa respectivamente. Os scaffolds reforçados por fibras também apresentaram melhores desempenho quando comparado com scaffolds apenas de GelMA sem reforço, chegando a suportar uma tensão de 70Mpa com deformação em torno de 80%. Os grupos de fibras com melhores resistência a tração foram selecionados para reforçar scaffolds produzidos em temperaturas criogênica e novamente a resistência apresentou um aumento significativo, onde o grupo reforçado por fibras rotofiadas PLA/LAP 2.5% apresentou uma resistência a compressão em torno de 1115 kPA e o grupo com de fibras eletrofiadas PLA/LAP 5% alcançou em torno de 940kPA. Dessa forma é possível concluir que a utilização de fibras como reforço teve um bom resultado e que o grupo com melhores propriedades tanto de resistência quanto de adesão e porosidade foi PLA/LAP 2,5% de fibras rotofiadas, e que a impressão criogênica eleva significativamente a resistência do scaffold, demandando mais investigações sobre a mesma.

  • THIAGO FERREIRA CÂNDIDO LIMA VERDE
  • Fio de sutura de polímero absorvível com potencial liberação de fármaco
  • Orientador : ANDERSON DE OLIVEIRA LOBO
  • Data: 29/02/2024
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  • Os fios de sutura de quitosana e poli(álcool vinílico) enriquecido com óleo essencial de Melaleuca alternifólia (Tea Tree) foram fabricados a partir de método “wet spinning” modificado e reticulados por “freezing–thawing”. Com citotoxicidade mínima, os óleos essenciais são considerados seguros e podem ser uma excelente fonte natural alternativa de agentes anticancerígenos, antifúngicos, antibacterianos, anti-inflamatórios e cicatrizantes, além de não acometer resistência bacteriana. O objetivo do trabalho é obter uma sutura com potencial liberação de fármaco com notórias propriedades mecânicas que possa ser utilizada no campo da bioengenharia. Até o momento, poucos estudos abordaram o suporte da antibioticoterapia tópica que utiliza suturas diretamente para liberação de antibióticos. Os fios foram produzidos utilizando o método wet spinning e caracterizados por avaliação qualitativa, análise dimensional, teste mecânico de resistência à tração sobre nó, microscopia ótica, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), molhabilidade por ângulo de contato (PBS e H2O), ensaio de intumescimento (PBS e H2O) e determinação da viabilidade celular (MTT utilizando fibroblastos humanos de linhagem HFF1 por 48 horas). Foi possível obter suturas à base de PVA e quitosana, que demonstram propriedades interessantes. A rota de fabricação tipo “wet spinning” se mostrou de fácil execução e com rendimentos elevados. Os fios obtidos através de reticulação “freezing–thawing” mostraram excelentes propriedades mecânicas e celular.

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  • ALLEF GABRIEL DA SILVA FORTES
  • DESENVOLVIMENTO DE MEMBRANAS POLIMÉRICAS BIODEGRADÁVEIS VIA MANUFATURA ADITIVA PARA APLICAÇÃO EM TRATAMENTO DE ÁGUA
  • Orientador : TATIANNY SOARES ALVES
  • Data: 26/02/2024
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  • A impressão 3D surge como alternativa tecnológica relevante, sendo empregada em diversos segmentos como robótica, biomedicina, construção civil, agricultura, dentre outros. Em especial, a manufatura aditiva que utiliza filamentos poliméricos vem despertando interesse no segmento de purificação de água, devido à possibilidade de construção de membranas com geometrias complexas, rapidez de prototipagem e ser de baixo custo. O presente estudo teve como objetivo produzir filamentos poliméricos para impressão 3D FDM (Fused Deposition Modeling), empregando carvão ativado, óxido de magnésio (MgO) e biocida comercial, com o propósito de aplicação em membranas destinadas a sistemas de tratamento de água. O processo de formação inicial dos filamentos contendo os aditivos citados, sendo o óxido de magnésio anteriormente associado ao carvão ativado, foi realizado via extrusão em equipamento monorosca. Posteriormente, os aditivos e os filamentos foram caracterizados via difratometria de raios X (DRX), que indicou alterações estruturais das partículas de óxido de magnésio devido a impregnação com carvão ativado, além de comprovar a incorporação bem sucedida à matriz polimérica. A termogravimetria (TGA) indicou que os filamentos contendo óxido de magnésio tiveram acelerados os processos degradativos. Alterações nas temperaturas de transição vítrea (Tg), fusão cristalina (Tm) e cristalização (Tc) foram observadas para as composições em comparação a blenda comercial pura. Além disso, as propriedades mecânicas indicaram alterações para a rigidez e resistência das composições impregnadas. Os testes de densidade não revelaram variações relevantes entre o Ecovio puro e as composições desenvolvidas. Por fim, o teste de absorção de água demonstrou que a composição contendo apenas óxido de magnésio absorveu a maior quantidade de água, enquanto houve uma redução nas composições impregnadas. Conclui-se, portanto, que os filamentos obtidos são adequados para a produção de membranas destinadas ao tratamento de água.

  • ANNAMARIA FARIA DE CARVALHO LOUREIRO
  • ANÁLISE DA RESISTÊNCIA QUÍMICA DE COMPÓSITOS DE POLIETILENO VERDE E MESOCARPO DE BABAÇU PARA APLICAÇÃO NA CONSTRUÇÃO CIVIL
  • Orientador : RENATA BARBOSA
  • Data: 23/02/2024
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  • Dentre os materiais poliméricos que podem ser utilizados como matriz no processamento de compósitos e no setor da construção civil, o polietileno é considerado versátil, leve, durável e com boa processabilidade. O mesocarpo de babaçu apresenta propriedades que o tornam adequado para o uso na engenharia renovável, pois seus constituintes possuem alta resistência mecânica, rigidez, baixa densidade e biodegradabilidade. A possibilidade de incorporar valor econômico aos mais variados resíduos lignocelulósicos, combinado ao desenvolvimento ambiental sustentável, tem entusiasmado as áreas industrial e científica na utilização de cargas vegetais como matéria-prima na confecção de compósitos poliméricos e, nesse contexto, o presente estudo desenvolveu biocompósitos de polietileno de alta densidade verde (PEADV), mesocarpo do babaçu em pó (MB) (1,5% e 3,0%), com e sem polietileno enxertado com agente compatibilizante à base de anidrido maléico (PEgMA) (3,0%), com o objetivo de analisar sua possível aplicação como material na construção civil em canteiros de obras provisórios. Os compósitos foram produzidos em uma extrusora monorosca (L/D=26) e, em seguida, moldados por injeção. A morfologia dos compósitos, resistência à tração, resistência química, resistência ao impacto, eficiência da proteção UV e análise de variância foram avaliadas. Os biocompósitos produzidos apresentaram bom acabamento, superfície homogênea e alteração da pigmentação original do polímero em virtude da adição do mesocarpo de babaçu. Os resultados indicaram a existência de aglomerados do MB nos corpos de prova e uma melhor distribuição da carga na matriz polimérica com a incorporação do PEgMA. Em relação às propriedades mecânicas, os compósitos apresentaram menor grau de deformação quando comparados à matriz pura e o aumento na tensão de escoamento e módulo de elasticidade foram recuperados com a adição de PEgMA. A ductilidade, tensão de escoamento e módulo de elasticidade foram melhorados após a exposição das amostras ao teste de resistência química em meios ácido (solução de ácido clorídrico) e básico (solução de hidróxido de sódio) por 14 e 21 dias, respectivamente, sugerindo a ocorrência de um possível processo de cristalização secundária. A energia absorvida na região do UV-Vis para o biopolímero correspondeu às transições eletrônicas das duplas ligações presentes na melamina e amido, bem como suas interações. Com base nos resultados e em normas específicas, o mesocarpo de babaçu apresenta potencial uso para o desenvolvimento de compósitos e sua aplicação na construção civil em tendas carpa para canteiros de obra.

  • MARCELO XISTO RIBEIRO
  • A fotoestabilidade do catalisador na remoção de poluentes persistentes: uma abordagem renovável para síntese de TiO2 usando diferentes gomas
  • Orientador : DURCILENE ALVES DA SILVA
  • Data: 22/02/2024
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  • : As gomas têm sido vistas, em sínteses de nanoestruturas, como alternativas favoráveis ao ambiente. São biopolímeros de cadeia longa, com alto peso molecular, translúcidos e amorfos, usados devido a ação estabilizadora que confere às nanopartículas. Pode ser obtida de extratos de algas marinhas, de sementes, de exsudatos vegetais e de microorganismos, criando, por isso, condições para uma síntese mais ecológica e renovável. Neste contexto, esta tese foi produzida com o objetivo de investigar o efeito de diferentes gomas na formação de TiO2 nanoestruturado para aplicações fotocatalíticas. Inicialmente, foi feita uma prospecção relacionando o uso de gomas à processos de remoção de poluentes persistentes. Foi possível constatar que, o uso de gomas por esses processos, apesar de promissor, é recente e ainda precisa ser mais investigado, visto os poucos artigos e patentes identificados. Em seguida, TiO2 foi sintetizado usando diferentes quantidades de goma gelana (GGT) para degradação de corante sob luz UV. A fase anatase foi confirmada por XRD, SEM, EDS e as propriedades texturais demonstraram a formação de mesoporos. A maior fotodegradação de corante foi obtida quando a menor quantidade de goma foi usada. Este fato foi atribuído aos radicais fotogerados e à área de superfície específica. A fotoestabilidade do catalisador após ciclos sucessivos foi demonstrada por FTIR e testes de toxicidade não demonstraram toxicidade após a degradação do corante. Por fim, TiO2 foi novamente sintetizado, mas usando a goma do cajueiro (CGT). A caracterização estrutural, morfológica e óptica foi realizada para verificar o efeito da goma no crescimento da nanoestrutura e a fase anatase foi novamente identificada. Os testes fotocatalíticos foram executados para poluentes diferentes (corante e fármaco), também sob irradiação UV. Os resultados mostraram a maior eficiência para remoção do corante em detrimento do fármaco e, a partir do teste de inibidores, os elétrons foram apontados como as espécies diretamente envolvidas na degradação. A partir do exposto nos dois artigos, foi possível sugerir que a área da superfície pode ter contribuído para a remoção dos poluentes em função da ocorrência dos processos na interface sólido-líquido. Isto sugere tanto a goma gelana quanto a goma do cajueiro como promissores auxiliares em sínteses renováveis de nanoestruturas para aplicações fotocatalíticas.

2023
Descrição
  • NAYRA TERESA DE CASTRO CHAVES CARVALHO
  • NANOPARTÍCULAS À BASE DE GALACTOMANANA DE Stryphnodendron adstringens E SUA AVALIAÇÃO COMO VEÍCULO DE LIBERAÇÃO DO IBUPROFENO
  • Orientador : MARCILIA PINHEIRO DA COSTA
  • Data: 22/12/2023
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  • As galactomananas são polissacarídeos não iônicos biocompatíveis e biodegradáveis, compostos por resíduos de manose e galactose. Esses biopolímeros são insumos sustentáveis, não tóxicos, de baixo custo, e com características físico-químicas favoráveis para a obtenção de excipientes industriais, nanocompósitos e nanocarreadores. A espécie Stryphnodendron adstringens, planta nativa do cerrado brasileiro, apresenta um biopolímero da classe das galactomananas, com potencial para o desenvolvimento de novos fármacos considerando sua composição química e atividades biológicas. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi obter e caracterizar nanopartículas constituídas de galactomananas de S. adstringens carreadoras do fármaco anti-inflamatório não esteroidal ibuprofeno. As nanopartículas foram preparadas pelo método de nanoprecipitação. As nanoformulações foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), potencial zeta, tamanho de partícula, índice de polidispersão, espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), eficiência de encapsulamento e perfil de liberação in vitro. A formulação otimizada contendo o fármaco apresentou nanopartículas irregulares com tamanho de 374,50 ± 21,30 nm, índice de polidispersidade de 0,40 ± 0,02 e potencial zeta de -33,60 ± 2,45 mV. A eficiência de encapsulamento foi de 35,40 ± 0,55% e a estabilidade das formulações armazenadas a -20°C foi de 60 dias. O perfil cinético in vitro das nanopartículas contendo ibuprofeno mostrou três fases de liberação do fármaco atingindo liberação máxima do fármaco de 92,81 ± 4,18% em 24 horas, de acordo com as propriedades matemáticas do modelo de Gompertz. Os resultados demonstraram que as nanopartículas carregadoras de ibuprofeno apresentaram características favoráveis de um sistema de liberação para aplicação em modelos pré-clínicos de tratamento anti-inflamatório.

  • RODRIGO PRADO FEITOSA
  • AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE NANOPARTICULAS DE Ce-TiO2 SUPORTADAS EM SEPIOLITA NA REMOÇÃO FOTOCATALÍTICA E INATIVAÇÃO DA TETRACICLINA
  • Orientador : JOSY ANTEVELI OSAJIMA FURTINI
  • Data: 07/12/2023
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  • A crescente contaminação de recursos hídricos por compostos farmacêuticos, com destaque para a Tetraciclina (TC), tem sido uma preocupação ambiental significativa. Este estudo abordou a eficácia da remoção de TC por meio de uma abordagem eficaz que combina a adsorção e fotocatálise utilizando TiO2 dopado com Cério e Sepiolita (Sep) como material de suporte, recebendo as nomenclaturas de TiO2-Sep, 1CeTiO2-Sep, 2,5CeTiO2-Sep e 5CeTiO2-Sep. Picos característicos da Sep foram encontrados no DRX dos fotocatalisadores e pelo FTIR também mostrou as bandas de interação entre os materiais, além disso, as amostras apresentaram características de materiais mesoporosos. As imagens de MEV-EDS e de XPS confirmaram a incorporação do Ce-TiO­2 na argila. Estudos fotocatalíticos realizados demonstraram que a amostra 1CeTiO2-Sep obteve maior eficiência na remoção da TC (40 ppm), confirmado pelo COT e pelo teste bacteriano que a fotodegradação foi capaz de iniciar a inativação da TC. Teste de supressores revelaram que o buraco (h+) é o principal meio de degradação do fármaco. Assim, o efeito sinérgico entre adsorção e fotocatálise se demonstrou um eficiente meio para remoção do poluente orgânico.

  • BENJAMIM SIPAUBA GONÇALVES RUBIM
  • DESENVOLVIMENTO DE MATERIAIS FOTOCATALÍTICOS ECO-AMIGÁVEIS: O POTENCIAL DA GOMA DE MANDIOCA EM MODIFICAR O TiO2
  • Orientador : JOSY ANTEVELI OSAJIMA FURTINI
  • Data: 24/10/2023
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  • Na era contemporânea, o contínuo processo de urbanização e industrialização tem acarretado na crescente liberação de poluentes no meio ambiente, desencadeando sérios desafios relacionados à qualidade da água e à saúde pública. Diante desse cenário, a fotocatálise surge como uma abordagem altamente promissora para a remoção de poluentes orgânicos de águas residuais, representando um campo de pesquisa em constante evolução. Neste estudo, investigamos minuciosamente o impacto da adição de goma de mandioca em diferentes proporções ao TiO2 nas propriedades morfológicas, estruturais, térmicas, ópticas e fotocatalíticas do material. Os resultados revelaram a presença de picos característicos do TiO2 nos difratogramas de raios-X (DRX) dos fotocatalisadores, enquanto as análises de espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) confirmaram a presença das bandas associadas a ambos os materiais. As micrografias de microscopia eletrônica de varredura (MEV) corroboraram a incorporação efetiva da goma de mandioca nas estruturas do TiO2. Além disso, observou-se uma redução no valor do band gap quando a goma de mandioca foi introduzida, em comparação com o material de referência. Os estudos fotocatalíticos realizados evidenciaram que a amostra TiO2-C1.0 apresentou a maior eficiência na remoção de Ciprofloxacina (10 ppm). Testes com supressores indicaram que o buraco (h+) desempenhou um papel preponderante no processo de degradação do fármaco. Esses resultados apontam para o impacto substancial da goma de mandioca nas propriedades do TiO2, destacando seu potencial promissor na descontaminação de águas residuais

  • PRISCYLLA JORDÂNIA PEREIRA DE MESQUITA
  • Filmes de nanocompósitos poliméricos utilizados na conservação de silagem de milho para nutrição animal
  • Orientador : RENATA BARBOSA
  • Data: 23/10/2023
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  • Este trabalho teve por objetivo produzir e caracterizar filmes poliméricos para vedação de silagens de milho. A matriz polimérica utilizada foi o Polietileno de Alta Densidade Verde (BPEAD) com adições de argila Cloisite 20A e de um aditivo antimicrobiano (piritionato de zinco disperso em acetato de vinila - EVA). As proporções de argila foram de 3 e 6% e de aditivo antimicrobiano de 0,5 a 1%. As amostras foram preparadas em extrusora pela técnica de intercalação no estado fundido acoplada a uma matriz para filmes planos. Os filmes produzidos foram caracterizados por difração de raios X (DRX), Espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), Termogravimetria (TG), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), medidas de espessura, Ensaio de Tração e por Microscopia Ótica (MO). Para verificar o potencial de vedação dos filmes para silagens de milho, foi produzido um silo experimental onde a forragem de milho foi armanezada por um período de 45 dias e após abertura foram realizadas análises para verificar o perfil químico-fermentativo da silagem. A partir da caracterização dos filmes, foi observado que os resultados de DRX e FTIR não demonstraram grandes alterações em relação ao BPEAD puro, apenas é possível identificar a presença da argila em seus picos característicos. As análises térmicas por sua vez identificaram leve diminuição da cristalinidade e da temperatura de degradação para amostras com maiores teores de aditivo antimicrobiano e o aumento de forma geral para os tratamentos com argila. Os filmes apresentaram espessuras que variaram de 100 a 200 µm com superfície homogênea e melhoria das propriedades mecânicas com aumento do teor de argila. Na aplicação para silagens de milho foi possível perceber que o perfil fermentativo foi próximo da literatura independente da vedação utilizada, sendo observada perda por deterioração aeróbica de 15 a 20%. A densidade teve média de 420 kg/m3 e as perdas por gases e efluentes não ultrapassaram 1%. Os aspectos sensoriais foram analisados como “boa a muito boa” e a estabilidade aeróbica foi mantida por 108 horas. Todos os parâmetros bromatológicos analisados ficaram dentro das faixas requeridas para a produção de uma silagem de qualidade, não sendo possível observar variação significativa nas características químico-fermentativas em função da vedação utilizada. O presente estudo, contribui para o desenvolvimento de materiais que, dentre outras propriedades apresentaram o mesmo desempenho quanto a conservação da silagem que a lona comercial em termos de propriedades bromatológicas.

  • LUCIANE NORBERTO MENEZES DE ARAÚJO
  • OBTENÇÃO DE CRISTAIS DE ZnWO4 E NiWO4 VIA PROCESSAMENTO POR PLASMA TÉRMICO, PROPRIEDADES FOTO-, SONO, SONOFOTOCATALÍTICAS E SUPERCAPACITORAS
  • Data: 28/09/2023
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  • A crescente corrida tecnológica das últimas década tem gerado diversas consequências ao meio ambiente. Como resultado, a fim de sanar problemas como poluição em águas residuais e a busca por sistemas alternativos para armazenamento de energia, os materiais cerâmicos vêm ganhando destaque, tais como o tungstato de zinco (ZnWO4) e tungstato de níquel (NiWO4), devido às suas propriedades químicas, físicas, estruturais e suas potenciais aplicações em diferentes campos da ciência e tecnologia, tais como catálise e eletrônica. Para a obtenção sintética desses materiais, diversas rotas de síntese e processamento são reportadas na literatura, porém, o plasma térmico (PT) ainda não foi difundido como via de processamento rápido para estes materiais. Tendo em vista a grande ascensão da tecnologia do plasma, sua viabilidade como processamento de diferentes tipos de materiais e diversas vantagens como um processo simples, não poluente, que permite economia de tempo e alta eficiência. Nesta tese de doutorado, propõe a utilização do PT de corrente contínua (DC) como rota alternativa para o rápido processamento de amostras amorfas dos coprecipitados dos materiais de partida para a obtenção de cristais de ZnWO4 e NiWO4. Neste trabalho, os ambos os cristais de ZnWO4 e NiWO4 foram obtidos por meio de PT DC a 600 ºC por 1 h e os mesmos apresentam uma estrutura monoclínica do tipo wolframita, com grupo espacial (P2/c) e morfologia esférica confirmadas pelas caracterizações de DRX e refinamento Rietveld, espectros micro Raman/infravermelho por transformada de Fourier, imagens de microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (FESEM), além de apresentarem excelentes resultados de aumento de propriedades ópticas e eletroquímicas, respectivamente. Nas amostras dos nanocristais de ZnWO4 processada por PT foi possível a degradação de 98% do corante rodamina 6G (Rh6G) após 80 min em ensaio de sonofotocatálise (SFC). Enquanto, os nanocristais de NiWO4 processada por PT obteve-se um valor de capacitância específica de 351,26 Fg-1. Portanto, estes resultados demonstram que a tecnologia de PT é promissora para processos envolvendo a rápida organização da estrutura desta classe de materiais óxidos que outros métodos já reportados na literatura em temperatura e tempos superiores.

  • FRANCISCO RAFAEL CAMPOS DE MACEDO
  • Análise de diferentes configurações da gaiola catódica na deposição de filmes finos de nitretos de nióbio e titânio
  • Orientador : FERNANDA ROBERTA MARCIANO
  • Data: 30/08/2023
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  • A busca contínua por avanços na engenharia de materiais tem impulsionado a evolução tecnológica em diversas áreas industriais e científicas. A demanda incessante por materiais com propriedades aprimoradas, como resistência, durabilidade, desempenho tribológico e biocompatibilidade, tem levado pesquisadores a explorar novas estratégias de processamento e tratamento de superfície. A técnica de nitretação por plasma convencional e a combinação com deposição por plasma em gaiola catódica emergem como estratégias promissoras para otimizar as propriedades superficiais desses materiais, melhorando sua resistência à corrosão e biocompatibilidade. O presente estudo aprofundou a exploração dessas técnicas em nióbio, aço SINTER30 e titânio, com ênfase na otimização das características tribológicas, mecânicas, de resistência à corrosão e biocompatibilidade. O estudo das nitretações em substratos de nióbio revelou a formação de fases de Nb4N5 e Nb2N, aumentando a dureza superficial. A análise das camadas formadas nas amostras submetidas à nitretação por plasma em gaiola catódica evidenciou melhorias na resistência ao desgaste, destacando a eficácia dessa técnica. A pesquisa sobre revestimentos de TiN em amostras SINTER30 mostrou aumento da microdureza e revelou a notável aderência do filme, aprimorando a capacidade de suportar cargas. As conclusões da pesquisa destacam consistentemente os benefícios das técnicas exploradas. A otimização das superfícies resultou em maior resistência ao desgaste, melhor aderência de filmes, resistência à corrosão aprimorada e comportamento tribológico superior. A aceleração na formação de tecido e crescimento celular, juntamente com a resistência à corrosão otimizada, apresentam perspectivas empolgantes para aplicações biomédicas. Os resultados destacam a viabilidade dessas técnicas para aprimorar as características tribológicas, mecânicas, de resistência à corrosão e biocompatibilidade, abrindo caminho para aplicações promissoras em diversas áreas científicas e industriais.

  • FRANCISCO DAS CHAGAS DE MELO BRITO
  •  MODIFICAÇÃO QUÍMICA DA GOMA DE CAJUEIRO COM ETILENODIAMINA: SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E ESTUDO DE DEGRADAÇÃO TÉRMICA
  • Orientador : DURCILENE ALVES DA SILVA
  • Data: 21/08/2023
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  • As gomas naturais são polissacarídeos de origem vegetal e animal, consistindo de muitas unidades monossacarídicas covalentemente unidas umas com as outras por ligação glicosídica, linearmente ou ramificadas. A modificação foi confirmada por Ressonância Magnética Nuclear (RMN 1H), espectroscopia infravermelha (FTIR), cromatografia de permeação em gel (GPC), potencial zeta e análise termogravimétrica (TG). Além disso, a modificação química alterou a massa molar e a carga superficial do CG e a ligação do grupo amino aos polímeros CG foi confirmada por espectros FTIR. Além disso, foram realizados testes de citotoxicidade onde a viabilidade celular foi estimada por um ensaio de MTT em macrófagos RAW 264.7. Através destes testes, verificou-se que a amina causou um aumento na estabilidade térmica dos compostos amino e não apresentou potencial citotóxico em concentrações abaixo de 50,0 mg/L. Com base na fonte, eles são classificados em diferentes grupos: gomas de exsudato de plantas, gomas de sementes, gomas microbianas, gomas de animais e gomas de algas marinhas. O objetivo deste trabalho é realizar um estudo de reologia e cinético de degradação térmica de derivados aminados da goma de cajueiro. Materiais aminados da goma de caju (CG) foram sintetizados utilizando etilenodiamina em duas rotas distintas. Os produtos foram caracterizados por espectroscopia de IR, Análise de Reologia e análise térmica. Através do espectro de infravermelho, na região de 1572 e 1546 bandas características de ligações N – H e deformação angular no plano de plano, constatando-se a modificação da goma natural. Em todos os casos, CGA1 e CGA2 apresentaram maior tensão de cisalhamento em comparação com CG, o aumento dos fenômenos pseudoplásticos encontrados em CGA1 e CGA2 indicam a geração de novas associações intermoleculares entre polissacarídeos e o grupo amino. A degradação térmica da goma de caju e derivados aminados (CGA1 e CGA2) foi avaliada por termogravimetria e espectroscopia de infravermelho. As energias de ativação seguem a ordem: CGA1 > CGA2 > CG. A energia de ativação obtida pelo método de Kissinger é um valor intermediário entre os valores de Ea determinados pelo uso de Flynn-Wall-Ozawa na mesma faixa de temperatura (a = 0,35 e 0,4) e permanecem na faixa de 108-209 kJ mol -1 .

  • KELSON DE SOUSA LEITE
  • LIQUID FROM CASHEW NUTS AS AN ANTICORROSIVE AGENT IN CERAMIC MATERIALS
  • Orientador : JOSE MILTON ELIAS DE MATOS
  • Data: 31/07/2023
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  • Corrosion is a natural phenomenon and a problem of worldwide importance, the scope of which is consistent with the revolutionary changes in material development witnessed in recent years. One of the great challenges of the ceramic industry is to increase the corrosion resistance of ceramic materials, and the study of this corrosion requires a detailed investigation using several characterization methods. This corrosion resistance can be further improved by using a protective coating on the surface of ceramic materials such as Cashew Nut Shell Liquid (CNSL), which has been used as na environmentally friendly corrosion inhibitor. This work investigated the application of CNSL as an organic anticorrosive coating on the surface of ceramic materials. The clay for making prismatic specimens was obtained from the soil in northeastern Brazil. Some sets of these prismatic specimens were plated in CNSL and subjected to immersion and salt spray corrosion tests, along with other sets of specimens not plated with CNSL for future comparison. At the end of 70 days in a corrosive environment, the ceramic specimens without CNSL showed signs of wear on the surface, associated with an average weight loss of 20 mg and an average corrosion rate of 0.017 mm/year for the immersion corrosion test, and, average mass loss of 90 mg with a corrosion rate of 0.076 mm/year for the salt spray corrosion test. On the other hand, the bodies bathed in CNSL did not show an average mass loss in the immersion test. They showed na average mass loss 4.5 times lower than the bodies without this liquid for the saline mist test, reinforcing the potential of CNSL as an agent corrosion protector.

  • JOSÉ DEUZIMAR UCHOA
  • DESENVOLVIMENTO DE FILME FINO DE ALUMINA EM ATOMIC LAYER DEPOSITION REVESTIDO DE HIDROXIAPATITA APLICADOS NA LIGA BIOMÉDICA Ti-13Nb-13Zr NANOESTRUTURADA
  • Orientador : ANDERSON DE OLIVEIRA LOBO
  • Data: 31/07/2023
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  • Neste projeto de pesquisa objetivamos em modificar a superfície da liga ternária TNZ de grãos em escala nanométrica de modo a promover uma osseointegração precoce e lhe conferir ação bioativa melhorada. Para tanto, superfícies do substrato nanoestruturado Ti- 13Nb-13Zr foram submetidadas a revestimento por filme fino em alumina (Al2O3) no processo Atomic Layer Deposition (ALD) a relativa baixa temperatura, de forma a depositar uma camada protetiva longe do padrão de janela de temperatura para caracterizar sobre as ranhuras superficiais da liga TNZ uma topografia ideal para ancoragem de material proteico em análises biológicas. Os corpos de prova consistiram de substrato (TNZ), Substrato com deposição de hidroxiapatita (HA) por eletrodeposição (TNZ/HA), subatrato em alumina (TNZ/Al) e substrato em duplo revestimento (TNZ/Al/HA. Essas amostras foram caracterizadas por AFM, Rama MEV, EDS e DRX. Estas superfícies exibiram atividade de boa biocompatibilidade em testes de viabilidade celular, mineralização de matriz extracelular e adesão e proliferação celular. As várias superfícies produzidas neste trabalho são promissoras para a utilização como implantes, podendo ser úteis principalmente depois de testes in-vivo visando uma melhor conclusão sobre o estímulo para a osteogênese. O objetivo desta tese foi investigar o comportamento do nanorevestimento de alumina em ALD a partir da sua forma mais utilizada comercialmente, com precursor TMA (trimetilamina) e a purga em meio aquoso. A combinação de dupla camada de revestimento protetivo de liga de titânio TNZ para implantes envolvendo filme fino de alumina ALD e hidroxiapatita por eletrodeposição foi conduzido para fabricar uma topografia superficial ideal para o desenvolvimento e ancoragem de camadas dos revestimentos bioativos. A topografia no substrato e a ativação heterogênea dos sítios reativos parecem contribuir com a complexidade de deposição de alumina a baixa temperatura na formação das camadas homogêneas e densas de HA. Filmes finos de Al2O3 com espessura entre e 100 nm foram sintetizados a 150°C por deposição de camadas atômicas sobre substratos da liga TNZ. A evolução da camada de interface e das propriedades do material com o tratamento térmico foram estudadas. As análises EDS comprovaram propriedades protetivas em dupla camada TNZ/AL/HÁ contra contaminantes e íons do substrato (Ti, Nb, Zr). Os espécimes de bicamadas proposto para mostrar a influência da estrutura de alumina a baixa temperatura em ALD na formação de HA são viáveis para futuros estudos de bioatividades em implantes de ligas TNZ. A liga TNZ quase beta tem boas qualidades biocompatível, por apresentar estabilidade química e propriedades mecânicas melhoradas pelo processo SPD(severa deformação plástica) aplicando a forma variante HPT( alta pressão e torção). A nanoestruturação do material melhorou as propriedades de resistência à corrosão tornando o material pesquisado como ideal para fabricação de implantes. A nanoestrutura reduz os defeitos existentes no substrato, melhora suas propriedades mecânicas e torna a superfície quimicamente mais ativa em relação aos revestimentos depositados, interagindo de forma diferente diante de um modelo Ti13Nb13Zr microestruturada. Esta pesquisa demonstrou ser viável fabricar sistemas bioativos envolvendo revestimentos à base de alumina em ALD pelo método em menor custo sobre liga titânio próximo a beta, de baixo módulo de Young em decorrência da nova sinergia amplificada no processo de nanoestruturação do material em HPT.

  • JOSÉ DEUZIMAR UCHOA
  • DESENVOLVIMENTO DE FILME FINO DE ALUMINA EM ATOMIC LAYER DEPOSITION REVESTIDO DE HIDROXIAPATITA APLICADOS NA LIGA BIOMÉDICA Ti-13Nb-13Zr NANOESTRUTURADA
  • Orientador : ANDERSON DE OLIVEIRA LOBO
  • Data: 31/07/2023
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  • Neste projeto de pesquisa objetivamos em modificar a superfície da liga ternária TNZ de grãos em escala nanométrica de modo a promover uma osseointegração precoce e lhe conferir ação bioativa melhorada. Para tanto, superfícies do substrato nanoestruturado Ti- 13Nb-13Zr foram submetidadas a revestimento por filme fino em alumina (Al2O3) no processo Atomic Layer Deposition (ALD) a relativa baixa temperatura, de forma a depositar uma camada protetiva longe do padrão de janela de temperatura para caracterizar sobre as ranhuras superficiais da liga TNZ uma topografia ideal para ancoragem de material proteico em análises biológicas. Os corpos de prova consistiram de substrato (TNZ), Substrato com deposição de hidroxiapatita (HA) por eletrodeposição (TNZ/HA), subatrato em alumina (TNZ/Al) e substrato em duplo revestimento (TNZ/Al/HA. Essas amostras foram caracterizadas por AFM, Rama MEV, EDS e DRX. Estas superfícies exibiram atividade de boa biocompatibilidade em testes de viabilidade celular, mineralização de matriz extracelular e adesão e proliferação celular. As várias superfícies produzidas neste trabalho são promissoras para a utilização como implantes, podendo ser úteis principalmente depois de testes in-vivo visando uma melhor conclusão sobre o estímulo para a osteogênese. O objetivo desta tese foi investigar o comportamento do nanorevestimento de alumina em ALD a partir da sua forma mais utilizada comercialmente, com precursor TMA (trimetilamina) e a purga em meio aquoso. A combinação de dupla camada de revestimento protetivo de liga de titânio TNZ para implantes envolvendo filme fino de alumina ALD e hidroxiapatita por eletrodeposição foi conduzido para fabricar uma topografia superficial ideal para o desenvolvimento e ancoragem de camadas dos revestimentos bioativos. A topografia no substrato e a ativação heterogênea dos sítios reativos parecem contribuir com a complexidade de deposição de alumina a baixa temperatura na formação das camadas homogêneas e densas de HA. Filmes finos de Al2O3 com espessura entre e 100 nm foram sintetizados a 150°C por deposição de camadas atômicas sobre substratos da liga TNZ. A evolução da camada de interface e das propriedades do material com o tratamento térmico foram estudadas. As análises EDS comprovaram propriedades protetivas em dupla camada TNZ/AL/HÁ contra contaminantes e íons do substrato (Ti, Nb, Zr). Os espécimes de bicamadas proposto para mostrar a influência da estrutura de alumina a baixa temperatura em ALD na formação de HA são viáveis para futuros estudos de bioatividades em implantes de ligas TNZ. A liga TNZ quase beta tem boas qualidades biocompatível, por apresentar estabilidade química e propriedades mecânicas melhoradas pelo processo SPD(severa deformação plástica) aplicando a forma variante HPT( alta pressão e torção). A nanoestruturação do material melhorou as propriedades de resistência à corrosão tornando o material pesquisado como ideal para fabricação de implantes. A nanoestrutura reduz os defeitos existentes no substrato, melhora suas propriedades mecânicas e torna a superfície quimicamente mais ativa em relação aos revestimentos depositados, interagindo de forma diferente diante de um modelo Ti13Nb13Zr microestruturada. Esta pesquisa demonstrou ser viável fabricar sistemas bioativos envolvendo revestimentos à base de alumina em ALD pelo método em menor custo sobre liga titânio próximo a beta, de baixo módulo de Young em decorrência da nova sinergia amplificada no processo de nanoestruturação do material em HPT.

  • FLÁVIO PESSOA AVELINO
  • PORCELAIN CERAMIC TILE MANUFACTURED WITH THE ADDITION OF HYDROXYAPATITE IN CERAMIC FORMULATIONS
  • Orientador : ANDERSON DE OLIVEIRA LOBO
  • Data: 28/07/2023
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  • Este estudo apresenta os resultados de uma investigação sobre a viabilidade e sustentabilidade do uso de hidroxiapatita, resíduo de casca de ovo e resíduo de pó de vidro em uma massa de revestimento cerâmico, visando à produção de um revestimento cerâmico. O trabalho é composto por cinco capítulos, dos quais três são apresentados como artigos publicados/submetidos. O primeiro capítulo aborda o contexto e os fundamentos da literatura aplicada a revestimentos cerâmicos. Os materiais em questão foram avaliados quanto à análise de partículas, composição química e mineralógica, além de características térmicas. Corpos de prova foram confeccionados para análise dos índices físicos: retração linear de queima, porosidade aparente, absorção de água e resistência mecânica à flexão. A formação da fase após a sinterização foi investigada por análise de Difração de Raios-X. Além disso, foi analisada a superfície do material, avaliando a microestrutura e correlacionando-a com suas possíveis propriedades, bem como defeitos. O segundo, terceiro e quarto capítulos descrevem a aplicação da adição de hidroxiapatita, resíduo de casca de ovo e resíduo de pó de vidro em uma massa para revestimento cerâmico, respectivamente, em forma de artigos científicos. A adição desses materiais resultou em um produto final de qualidade comparável aos revestimentos cerâmicos tradicionais. Além disso, a utilização desses resíduos como matéria-prima para a produção de revestimentos cerâmicos sustentáveis contribui para a redução do descarte de resíduos e para a preservação do meio ambiente. O trabalho é finalizado com o capítulo cinco, que sugere possíveis trabalhos futuros e apresenta conclusões sobre soluções para aplicação de passivos ambientais na produção de revestimentos cerâmicos. A análise realizada neste estudo demonstrou que a adição de hidroxiapatita, resíduo de casca de ovo e resíduo de pó de vidro em uma massa para revestimento cerâmico é viável e resulta em um produto final de qualidade. Portanto, a utilização de resíduos como matéria-prima para a produção de revestimentos sustentáveis é uma alternativa promissora e benéfica do ponto de vista ambiental.

  • WILTON DE CARVALHO LOPES
  • ESTUDO DE DEGRADAÇÃO TÉRMICA DA GOMA DO ANGICO E DESENVOLVIMENTO DE UM NOVO COMPÓSITO DE AEROGEL À BASE DE ARGILA PLÁSTICA E POLISSACARÍDEOS: CARACTERIZAÇÃO E ESTUDO NÃO ISOTÉRMICO
  • Orientador : DURCILENE ALVES DA SILVA
  • Data: 10/07/2023
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  • Aerogéis são materiais porosos fabricados substituindo o líquido ou sólido em um gel por ar. Os primeiros aerogéis foram desenvolvidos em 1931 por Kistler utilizando a sílica como material precursor. Aerogéis a base de argila com a incorporação de materiais poliméricos e secagem através do método de liofilização tem sido bastante estudados recentemente. Neste trabalho foram produzidos aerogéis híbridos à base de argila plástica através de um método de mistura simples sem a presença de um agente retirculador químico, com a incorporação da goma do angico e alginato. Além disso, um estudo de degradação térmica da goma do angico foi realizado utilizado métodos não isotérmicos. Os ensaios mecânicos de compressão dos aerogéis mostraram um comportamento de material esponjoso de baixa densidade, tanto a resistência à compressão quanto o módulo de elasticidade de Young para os aerogéis apresentaram um crescimento com a diminuição do pH de 8 para 6. A análise de difração de raios-X comprovou que a incorporação dos polissacarídeos nos aerogéis aconteceu de forma satisfatória. As curvas de TG em atmosfera não oxidante evidenciaram que os aerogéis exibem excelente estabilidade térmica, conferindo-lhes um potencial promissor como material isolante térmico para aplicações tecnológicas. As medidas da cinética e os parâmetros termodinâmicos foram obtidas das curvas de TG em três taxa de aquecimento constante (5, 15 e 25°C/min) em uma atmosfera de nitrogênio. Dentro do estágio de maior perda de massa da goma angico, os três métodos utilizados apresentaram energias de ativação próximas com valores entre 123 - 230 kJ mol -1 no método FWO, 91 - 97 kJ mol-1 através do método Coats-Redfern e 210 kJ mol -1 pelo método de Kissinger

  • MICHELLE DE PAULA MADEIRA
  • A STUDY OF POWDER AND SUPPORTED APPLICATION OF TITANATE NANOTUBES
  • Orientador : JOSY ANTEVELI OSAJIMA FURTINI
  • Data: 07/07/2023
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  • Nanomaterials are fundamental to nanoscience and nanotechnology. Among the various nanomaterials, titanate nanotubes have been used in several applications due to their large surface area, layered structure, and ion exchange capacity. In this work we present the results of a research that aimed to investigate the application of titanate nanotubes in powder and/or supported. Initially, a review was carried out on materials and techniques to obtain selfcleaning and/or antimicrobial surfaces. This was done to outline the application given to nanotubes in our study. The results showed titanium dioxide as the most frequently used material to obtain surfaces with these properties, spin-coating and dip-coating as the main deposition techniques and Staphylococcus aureus and Escherichia coli were the bacteria most used in antibacterial assays. In the second stage of the doctoral research, sodium titanate nanotubes were deposited on FTO glass via electrophoretic deposition. The surfaces obtained showed high wettability and inhibited the adhesion of E. coli. In addition, a reduction in the adhesion of S. aureus was observed in relation to the control surface. Direct contact assay with powder nanotubes and under UV-visible light showed an increase in the inhibition rate (of ƞ = 4.1% for ƞ = 25.4%) of E. coli due to the action of reactive oxygen species. In the third stage of the research, the application of sodium titanate nanotubes after ion exchange with cerium and/or gallium ions was performed. The specific surface area of the nanotubes increased considerably after ion exchange. Furthermore, after direct contact assay under visible light, there was an increase in bacterial inhibition of S. aureus, especially for the sample exchanged with cerium and gallium (ƞ = 83.1%). E. coli had similar inhibition (ƞ ~56%) for cerium and cerium/gallium exchanged nanotubes. Thus, titanate nanotubes have potential for antibacterial application either in powder form or deposited on a substrate.

  • ANTÔNIO ALVES DE CARVALHO JÚNIOR
  • FEASIBILITY OF USING FIBER CEMENT RESIDUE AND TAILINGS FROM MORISCA MINING FOR CERAMIC APPLICATIONS
  • Orientador : JOSE MILTON ELIAS DE MATOS
  • Data: 29/06/2023
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  • This paper presents the results of the investigation into the feasibility of using fibre cement residues and morisca mining tailings to produce bricks used in civil construction. It consists of five chapters, three of which are presented as articles that were published and authorized to compose this work. The first chapter presents the context of this research and the most relevant foundations of the literature applied to red ceramics. The materials object of this work were studied in terms of granulometry, plasticity, chemical and mineralogical composition, and thermal characteristics, as well as test specimens were made to analyze the behaviour of shrinkage, water absorption, compressive strength for soil-cement applications and strength bending for burned parts. The second and third chapters explore the application of morisca as a material for the production of bricks using the traditional burning methodology and the cementing methodology with the use of Portland cement. The second chapter presents the analysis of the technical viability of morisca powder for producing soil-cement bricks, given the Brazilian standards for soil-cement applications. The third chapter presents a solution for using rejects from the improvement of Piauí morisca, showing that these rejects in powder resemble the clays used in the traditional red ceramic industry, with clayey characteristics inherent in producing fired ceramic bricks. The results of these studies allowed us to define under which conditions morisca powder
    can be used to produce cemented and fired bricks. Therefore, contributing to a more sustainable treatment of future disposal of fibre cement products, the fourth chapter shows that this material in powder form is viable in composites based on clay and cement, applied in the manufacture of bricks designated as ecological, meeting the technical specifications provided for in Brazilian standards for soil-cement bricks. The result of this work also establishes the viability conditions for the use of fibre cement powder. The thesis ends with chapter five, suggesting future work and conclusions about the solutions for applying these environmental liabilities.


  • ADRIANO SANTANA SOARES
  • IMPACTO DO pH SOBRE AS PROPRIEDADES ESTRUTURAIS, MORFOLOGICAS, OTICAS E FOTOCATALITICAS DO COMPOSTO ZnO DOPADO
  • Orientador : BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO
  • Data: 26/05/2023
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  • Nanoestruturas de Oxido de Zinco (ZnO) tem sido amplamente estudada devido suas propriedades catalíticas, optoeletrônicas, elétricas e atividade biológica. Uma imensa variedade de nanoestruturas de ZnO (nanobastões, nanofios, nanofitas, nanodiscos e nanofolhas) pode ser sintetizada por diferentes métodos como sol-gel, co-precipitação, solvotérmico. A literatura vem demostrando que as aplicações do ZnO estão fortemente ligadas à morfologia das nanoestruturas que podem ser afetadas pelos parâmetros de síntese, como o pH e dopagem com Metais de Transição e íons de Terras Raras. Nesse contexto, essa tese tem o objetivo de investigar o efeito do pH sobre as propriedades estruturais, morfológicas, ópticas, bem como o desempenho fotocatalítico de nanoestruturas de ZnO dopadas com Metais de Transição e Terras Raras: [Ferro (Fe), Cobalto (Co) e Lantânio (La)]. No Capítulo 1, será apresentado uma breve revisão bibliográfica sobre a estrutura cristalina do ZnO e os possíveis defeitos estruturais encontrados em compostos a base desse semicondutor. Além disso, será apresentado o estado da arte sobre o efeito da dopagem em nanoestruturas de ZnO, importância da fotocatálise para a remediação ambiental, corantes e fármacos. No capítulo 2, serão apresentados os resultados sobre o efeito do pH (3, 6 e 9) sobre as propriedades vibracionais, morfológicas, óticas e eletrônicas de nanoestruturas de ZnO puras e dopadas com 2 % de cátions de Fe3+ sintetizadas pelo método sol-gel. Os resultados demostraram que a dopagem e o pH são parâmetros importantes para controlar mudanças nas propriedades vibracionais, morfológicas, ópticas e elétricas no composto sintetizado. No Capítulo 3, são mostrados e discutidos os resultados sobre a influência do pH nas propriedades estruturais, morfológicas, texturais, óticas assim como, no desempenho fotocatalítico para a degradação do fármaco Ibuprofeno do composto Zn1-xCoxO, (x = 0,00 e 0,05) sintetizado pelo método de co-precipitação. Foi demonstrado que o crescimento das estruturas de ZnO são fortemente influenciados pelo pH, que a substituição dos íons Co2+ nas posições intersticiais da estrutura hexagonal do ZnO causou um aumento nos parâmetros de rede. Além disso, a resposta fotocatalítica usando o fármaco ibuprofeno sob irradiação UV se mostrou mais eficiente em condições controladas de H2O2. No Capítulo 4 são detalhados resultados impactantes sobre a resposta fotocatalítica para o fármaco Ciprofloxacina e o corante Azul de Metileno de nanoestruturas de ZnO dopadas com 3 % de cátions de La3+ sintetizadas pelo método de co-precipitação para os valores de pH: 8, 9, 10, 11e 12. Os resultados confirmaram a importância do pH no controle da morfologia, propriedades texturais, óticas e sobre o desempenho fotocatalítico dos compostos analisados.

  • MÁRIO VIANA MEDEIROS FILHO
  • ESTUDO COMPARATIVO DAS PROPRIEDADES DE AÇOS AISI 1045 E 6160 SUBMETIDOS A TRATAMENTO DUPLEX COM GAIOLAS DE HASTELLOY E AISI 904L.
  • Orientador : ROMULO RIBEIRO MAGALHÃES DE SOUSA
  • Data: 19/05/2023
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  • Aplicado na cutelaria, o aço ligado AISI 6160 possui boas ductilidade, resistência à tração e a fadiga. Já o aço AISI 1045 possui boa usinagem e ampla utilização industrial. Ambos apresentam baixa dureza superficial e resistência ao desgaste. Comumente os processos de Nitretação Convencional a plasma (NC) e Deposição em Gaiola Catódica (DGC) são utilizados para melhorar propriedades mecânicas de materiais. Aqui foi aplicado um tratamento duplex (DGC seguida de NC), no qual foram confeccionadas duas gaiolas uma com AISI 904L e outra com Hastelloy, que possuem elementos de ligas formadores de compostos de elevada dureza. Foi analisado o efeito do binômio tempo/temperatura da NC e da composição da gaiola no desempenho dos substratos A subsequente NC proporciona a difusão do nitrogênio melhorando adesão e estabilidade da camada. Na DGC foi aplicada temperatura de 450°C por 4H, na NC combinaram-se temperaturas de 450°C e 500°C e tempos de 2h e 4h. Foram realizados ensaios de microdureza, MO, resistência ao desgaste e DRX. Notou-se a formação de uma camada com boa espessura e presença de fases duras com consequente aumento na microdureza em todas as variações, atingindo 339% de incremento para o 1045 tratado com gaiola de 904L e 419% para o 6160 com gaiola de Hastelloy. O gráfico do perfil mostrou um gradiente conforme a profundidade das camadas e decaimento suave. Isso favoreceu a redução significativa do volume desgastado em todas as amostras, com destaque para o tratamento duplex com Hastelloy em 6160 que apresentou 3,64 x 10-4mm3 de volume desgastado após 30min. Conclui-se que o tratamento duplex foi eficiente para melhorar o desempenho mecânico, bem como fornecer um filme duro e estável, utilizando um processo relativamente rápido, de baixa temperatura que pode ser aplicado no meio industrial.

     

  • GUSTAVO PORTELA DE DEUS
  • ANÁLISE DE SUPERFÍCIE NITRETADA, PELO MÉTODO CONVENCIONAL, TRATAMENTO DUPLEX E DEPOSIÇÃO DE FILMES DE NITRETO EM GAIOLA CATÓDICA
  • Orientador : ROMULO RIBEIRO MAGALHÃES DE SOUSA
  • Data: 20/04/2023
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  • As ferramentas de corte são utilizadas nos processos produtivos industriais com a finalidade de modificar e moldar estruturas de materiais metálicos, poliméricos ou compósitos, na intenção de estabelecer formas e adequações ao corpo e a finalidade destinada a este corpo. Em se tratando da indústria metal mecânica, estas ferramentas são projetadas para serem utilizadas nos processos de conformação mecânica, como estampagem, fundição, extrusão, forjamento etc., bem como nos processos de usinagem, que se constituem na redução da superfície com a remoção do cavaco e promovendo a forma e o acabamento desejado. Os materiais utilizados na confecção destas ferramentas foram com o decorrer do tempo sendo modificados e melhorados, visando sempre atender as reais demandas da indústria de transformação, no que concerne a produtividade e eficiência destas ferramentas. O objetivo deste trabalho visou analisar o desempenho e eficiência destas ferramentas quanto revestidas superficialmente através dos tratamento termoquímico de nitretação por plasma com a utilização de gaiola catódica, evitando-se assim os defeitos indesejáveis do processo convencional e ainda estabelecendo situações diversas como tratamento duplex, bem como aplicação de revestimento como elementos de transição como o vanádio e o nióbio que devido a grande reserva mineral no subsolo brasileiro, tem se tornado objeto de grandes pesquisas. Foram analisadas diversas amostras, variando o tipo de revestimento aplicado e os resultados obtidos quanto aos parâmetros de interesse ou sejam as propriedades adquiridas após os tratamentos. As amostras foram submetidas a ensaios de difração de raio x para avaliação das fases presentes no revestimento, análise metalográfica através do microscópio eletrônico de varredura MEV, dureza através de ensaio de microdureza, e ainda o comportamento da adesão do filme de revestimento ao substrato. Diante de todas as evidências constatadas, foi emitido um parecer de conclusões e sugestões para o contínuo trabalho de busca de ferramentas mais eficientes e inovadoras nos processos industriais.

  • DANIELLE BENIGNO DE ANDRADE E SILVA
  • BIONANOCOMPÓSITOS DE LAPONITA /GELMA PARA POTENCIAL APLICAÇÃO NA ENGENHARIA DE TECIDOS ÓSSEOS
  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 11/04/2023
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  • As falhas e/ou defeitos ósseos causados por traumas, perdas dentárias precoces e por alterações sistêmicas ainda figuram como as principais limitações para o sucesso de implantes dentários ou do uso de materiais para estimular a neoformação óssea. Além disso há também a possibilidade de infecção por contaminação no transoperatório, o que reforça a necessidade do desenvolvimento de novos materiais. As argilas, em especial a Laponita, são candidatas promissoras para serem utilizadas como alternativa na composição de biomateriais para essa finalidade. Nesse sentido desenvolveu-se um hidrogel compósito de Laponita com um polímero derivado da gelatina (GelMA) para atuar estimulando a neoformação óssea no qual, posteriormente, foi incorporado digluconato de clorexidina com o objetivo de fornecer ao material algum efeito antibacteriano. Os materiais desenvolvidos foram caracterizados por Difração de Raios X, FTIR, Calorimetria de Varredura Diferencial, Termogravimetria e Microscopia Eletrônica de Varredura e foi possível observar a formação do compósito Lap/GelMa bem como a incorporação de clorexidina nos híbridos. Os ensaios de toxicidade e viabilidade celular mostraram a biocompatibilidade dos materiais e o ensaio cometa mostrou que o material não apresenta genotoxicidade. O teste de diferenciação osteogênica mostrou que o hidrogel Lap/GelMa foi capaz de promover a diferenciação de células tronco de medula óssea de rato em células osteoprogenitoras na ausência de outros fatores indutores. O ensaio de inibição bacteriana apontou que o compósito no qual a clorexidina foi adicionada promoveu total controle do crescimento bacteriano já na concentração de 5% de clorexidina. Portanto os materiais desenvolvidos apontam para a possibilidade de uso como biomaterial para aplicação na engenharia de tecidos ósseos.

  • TÂNIA PATRÍCIA SILVA E SILVA
  • SÍNTESE E PROPRIEDADES ÓPTICAS NÃO LINEARES DE NANOPARTÍCULAS BIMETÁLICAS DE OURO E PRATA SINTETIZADAS A PARTIR DO EXTRATO AQUOSO DE HYMENAEA COURBARIL (JATOBA)
  • Orientador : FRANCISCO ERONI PAZ DOS SANTOS
  • Data: 04/04/2023
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  • A síntese verde de nanopartículas metálicas (NPMs) tem sido considerada como uma alternativa inovadora e sustentável para a produção de nanopartículas metálicas, devido à utilização de organismos biológicos ou partes deles como agentes redutores e estabilizadores. O presente estudo relata pela primeira vez o uso do extrato de Hymenaea courbaril (Jatobá) como agente redutor e estabilizador na síntese de nanopartículas metálicas de ouro (AuNPs), prata (AgNPs) e bimetálicas (AuAgNPs) e a investigação de propriedades ópticas não-lineares. A presença dos grupos taninos e flavonóides presentes no extratos das folhas foram observados nos espectros de FTIR e UV-VIS. Após a produção das nanoestruturas, as bandas de ressonância de plasmon superficial (SPR) observadas nos espectros de UV-VIS confirmaram a formação das nanopartículas bimetálicas. Elas apresentam um raio hidrodinâmico médio de 100nm,  carga superficial negativa e morfologia de formato esférico. As propriedades ópticas não lineares foram obtidas pela técnica de espectroscopia de lente térmica e da técnica de varredura Z. As propriedades termo-ópticas foram investigadas através da técnica de espectroscopia térmica, e mostraram valores de difusividade térmica da ordem entre (8-10) x10-4 cm²/s. A técnica Z-Scan apresenta um índice de refração não linear é negativo e além disso observamos efeitos de absorção de dois fótons dependendo da composição da nanoestrutura. Os efeitos não lineares das nanoestruturas indicam que podem ser controlados dependendo da composição da nanoestrutura. Os resultados indicam que as partículas podem ser aplicadas em sistemas para limitação óptica, limitação óptica e terapia fototérmica.

  • ANDERSON CASTELO BRANCO LOPES
  • DEVELOPMENT TIO2-BASED MATERIALS USING NATURAL GUMS
  • Orientador : JOSY ANTEVELI OSAJIMA FURTINI
  • Data: 31/03/2023
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  • Este trabalho tem como objetivo a síntese de TiO2 pelo método químico sol-gel com a utilização de estabilizantes do tipo gomas naturais (goma Karaya e Arábica).  A estabilização com gomas naturais é considerada uma estratégia eficaz para melhorar a morfologia do TiO2 influenciando diretamente na mobilidade dos portadores de carga e na resposta à luz visível. Inicialmente, uma revisão bibliográfica sobre nanomateriais multifuncionais a base de TiO2 foi apresentada. Em seguida, os matérias a base de TiO2 e gomas naturais foram sintetizados separadamente, resultando em TiO2/Karaya e TiO2/Arábica. Diferentes técnicas de caracterização foram empregadas para investigar as mudanças estruturais, morfológicas e eletrônicas dos materiais, sendo utilizados  difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), raios X dispersivos de energia (EDS), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e reflectância difusa e BET. Os resultados de DRX mostram que ambos os materiais apresentaram a fase predominante anatase. O refinamento Rietveld foi realizado para a amostra TiO2/Arábica, resultando em 10,4% para a fase broquita e 89,6% para a fase anatase. As imagens MEV ilustram o formato esférico bem definido e uniforme dos materiais. As análises semiquantitativas EDS mostraram que ambas as amostras foram sintetizadas com sucesso. Os resultados BET indicam que os materiais apresentam estruturas mesoporosas. O experimento antibacteriano mostrou que TiO2/Karaya foi capaz de fotoinativar bactérias. As cepas Escherichia coli e Staphylococcus aureus foram fotointivadas em 40% e 70%, respectivamente. A performance fotocatalítica para a degradação do antibiótico ciproflaxacino foi avaliada para o TiO2/Arábica. Após 120 min de reação fotocatalítica, TiO2/Arábica foi capaz de degradar 94% do fármaco. Os materiais a base de TiO2 sintetizados pelo método sol-gel com a estabilização de gomas naturais são promissores candidatos para a degradação de contaminantes emergentes presentes em estações de tratamento de esgotos, bem como para a inativação de patógenos.   

  • FRANCISCO DIASIS VIEIRA DE ARAÚJO
  • Estudo da dinâmica de monocamada de GaS e do WSe2 suspenso e suportado dependente da temperatura e pressão de excitação
  • Orientador : BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO
  • Data: 31/03/2023
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  • Neste trabalho, investigamos a dependência da temperatura e potência de excitação do WSe2 monocamada e a dependência da temperatura do GaS de duas, três e multicamadas. Sendo ambas as amostras suspensas e suportadas. A caracterização do disseleneto de tungstênio (WSe2) foi realizada através de fotoluminescência (PL) para observarmos a dinâmica dos éxcitons em baixas temperaturas. Enquanto a caracterização do sulfeto de gálio (GaS) foi realizada atraves do espectro Raman para investigarmos a dependência da temperatura de seus modos mais intensos A1g1 e A1g2, acessando assim, seus respectivos Parâmetros Grüneisen termodinâmicos e anarmonicidade. Nossos resultados sobre WSe2 mostram a presença de excitações elementares, como éxciton neutro e os éxcitons carregados (trions), que por sua vez com o aumento da temperatura tiveram seus picos excitônicos deslocados para menores valores de energia. Através dos ajustes feitos com as equações Varshni e Arrhenius, buscou-se compreender a dinâmica das excitações elementares em baixa temperatura atraves da PL com variação de temperatura, além dos efeitos de localização em suas intensidades de PL. Sabendo que os fônons desempenham um papel fundamental no transporte eletrônico e térmico de materiais 2D, o que é crucial para as aplicações de dispositivos. Nesse sentido, nossos resultados sobre GaS mostram que as frequências Raman desses dois fônons suavizam com o aumento da temperatura com diferentes coeficientes θ = ∂ω / ∂T. O coeficiente de temperatura de primeira ordem θ do modo A1g2 é ∼ -0,016 cm – 1 / K, independentemente do número de camadas e do suporte. Em contraste, o θ do modo A1g1 é menor para GaS de duas camadas e constante para amostras mais espessas (∼ -0,0062 cm – 1 / K). Além disso, para GaS de duas camadas, o θ é ∼ -0,0044 cm – 1 / K para a amostra suportada, enquanto é ainda menor para a suspensa (∼ -0,0029 cm – 1/ K). O maior valor de θ para amostras suportadas e mais espessas foi atribuído ao aumento da anarmonicidade dos fônons induzida pela rugosidade da superfície do substrato e espalhamento dos fônons Umklapp. Nossos resultados lançam uma nova luz sobre a influência do substrato e do número de camadas nas propriedades térmicas de GaS de poucas camadas, que são fundamentais para o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos de GaS atomicamente finos. Ao mesmo tempo vimos que, nossas pesquisas com WSe2 possibilitam o desenvolvimento de tecnologias na eletrônica, optoeletrônica, valleytrônica entre outras áreas de aplicação para este material bem como para outros matérias 2D.

  • HUNOS PAIXÃO MADUREIRA
  • ESTUDO DAS PROPRIEDADES OPTOELETRÔNICAS DE FILMES FINOS DE NITRETO DE TITÂNIO DEPOSITADOS EM VIDRO POR SPUTTERING REATIVO EM GAIOLA CATÓDICA
  • Orientador : ROMULO RIBEIRO MAGALHÃES DE SOUSA
  • Data: 31/03/2023
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  • O presente trabalho investigou as propriedades optoeletrônicas de filmes finos de TiNx depositados por plasma em substratos de vidro com uso de gaiola catódica de titânio. Os filmes foram produzidos a 400°C por 4 horas com uma mistura nitrogênio-argônio na proporção de 10%, 22% e 50% de nitrogênio em potencial flutuante. Os filmes finos foram examinados por espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (AFM) espectroscopia UV-VIS-NIR, elipsometria e lente térmica. As medidas realizadas no MEV e AFM forneceram informações sobre a espessura e rugosidade dos filmes depositados. Os resultados da espectroscopia Raman e UV-VIS-NIR indicaram a formação de filmes finos de TiNx subestequiométricos. Os filmes preparados com uma mistura nitrogênioargônio na proporção de 10% apresentaram maior reflectância principalmente na região do infravermelho bem como menor transmitância, a partir da região do visível e do infravermelho, e maior estequiometria. O aumento da proporção nitrogênio-argônio acompanha a diminuição da reflectância na região espectral do infravermelho ao mesmo tempo que o aumento da transmitância na mesma região, indicando que o excesso de nitrogênio na composição dos filmes resulta em comportamento não desejado para uso dos filmes como espelhos térmicos. As medidas elipsométricas e de lente térmica proporcionaram a relação entre as propriedades optoeletrônicas e térmicas e a estequiometria dos filmes.

  • JOZIEL ALVES DE OLIVEIRA
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE TiO2/POLISSACARÍDEO MESOCARPO DO BABAÇU: APLICAÇÕES FOTOCATALÍTICAS, FOTOELETROQUÍMICAS E ANTIBACTERIANA
  • Orientador : JOSY ANTEVELI OSAJIMA FURTINI
  • Data: 30/03/2023
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  •  Devido á grande necessidade de obtenção de métodos alternativos de remediação ambiental em função da grande quantidade de poluentes que não são removidos de forma eficiente pelos métodos convencionais pesquisas estão sendo desenvolvidas para criar sistemas eficazes de remediação ambiental que possam combater tanto a poluição quanto a contaminação por microrganismos. O uso da fotocatálise heterogênea com TiO 2 com a associação de polímeros naturais pode melhorar as propriedades fotocatalíticas do material. No presente trabalho compósitos formados por TiO2/mesocarpo do babaçu foram sintetizados pelo método sol-gel com a variação de porcentagem de 3% e 5% (m/v) para os sistemas denominados 3BBT e 5BBT, respectivamente. Esses compósitos foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A área superficial foi calculada pelo método de Brunauer–Emmett–Teller (BET). As características ópticas foram medidas por espectroscopia de reflectância difusa no UV-Vis (DRS -Uv-Vis). Estudos eletroquímicos foram realizados e obtidos dados de Fotocorrente em função da variação de concentração de ácido gálico e de potencial aplicado. A eficiência fotocatalítica do material foi estudada por meio da fotocatálise do corante azul de metileno (AM) sob radiação predominante no visível. O DRX mostrou que os compósitos obtidos se encontram na fase cristalográfica anatase, o aumento da porcentagem de mesocarpo do babaçu influenciou na redução da intensidade dos picos e tamanho de cristalito. As imagens de MEV mostraram um aspecto mais poroso do material 3BBT e mais denso do material 5BBT, confirmado pelas caracterizações texturais, que mostraram redução de volume de poro e redução de área superficial específica do 5BBT comparado ao 3BBT. A caracterização óptica mostrou que o aumento da porcentagem do polissacarídeo provocou redução da energia de band gap do TiO 2 , (Eg = 2,90 eV e Eg = 2,47 eV para 3BBT e 5BBT, respectivamente). O estudo eletroquímico mostrou que os compósitos apresentaram capacidade de detecção do ácido gálico, proporcionando aumento de sensibilidade de acordo com o aumento de fotocorrente aplicada, mostraram também boa capacidade de reaproveitamento comprovado pelo teste de repetibilidade (DPR de 2,66% e 3,68% para 3BBT e 5BBT, Respectivamente). O material 3BBT apresentou maior capacidade fotocatalítica, proporcionando descoloração de 63,4 % do corante AM no tempo de 120 min. Os testes antibacterianos indicaram que o material 5BBT exibem maior capacidade de inibição das bactérias E. coli e S. aureus.

  • LUIZ FILHO RODRIGUES LEAL
  • Estudo das propriedades estruturais e magnéticas de granada de ferro e ítrio dopado e co-dopadas com metais de transição e terras raras sintetizadas pelo método sol-gel
  • Orientador : BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO
  • Data: 29/03/2023
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  • Neste trabalho investigamos as propriedades estruturais e magnéticas da Granada de ferro ítrio (YIG) dopada e/ou co-dopadas com metais de transição e terras raras em diferentes concentrações, obtidas pelo método Sol-Gel. Inicialmente investigamos YIG dopado com um metal de transição (Cu) de diferentes concentrações. Posteriormente, estudamos o sistema dopado e codopado YIG com íons de terra raras (Er) e metais de transição (Cr) em diferentes concentrações. Para ambos os estudos foram realizadas técnicas de caracterização estrutural, morfológica e magnética. Todas as nanopartículas de YIG, foram utilizados materiais à base de nitratos e água destilada como solventes. Os valores de temperatura referentes a cada etapa de formação das fases durante o processo de síntese, foram usados das análises termogravimétricas e calorimetria de varredura diferenciadas apresentadas por outras literaturas, permitindo a identificação das várias etapas na formação do material, associada com a evaporação de água e de materiais orgânicos relacionada com a formação da fase cristalina. No estudo relacionado ao YIG dopado com Cu, foram preparadas quatro amostras obtidas a partir da equação Y3(Fe1-xCux)5O12, nas concentrações (x = 0; 0,01; 0,03; 0,05). Leal e colaboradores (2019) reportaram estudos prévios das propriedades magnéticas e estruturais, identificando uma única fase cristalográfica correspondente ao YIG para as amostras dopadas com x = 0,01. Todavia, uma fase secundária foi encontrada para as amostras x=0,03 e 0,05 correspondente à hematita. Além disso, foi observado que o parâmetro de rede está relacionado ao raio iônico do Cu+ que apresenta tamanho diferente em relação ao do Fe +3. Assim, para compreender os mecanismos e propriedades magnéticas do YIG dopado com Cu complementamos os estudos realizados por Leal e colaboradores (2019) com outras técnicas experimentais, avaliando principalmente os estados de oxidação e os sítios de ocupação pelos íons de Cu e Fe. As análises morfológicas por Microscopia eletrônica de transmissão (MET) e difração de elétrons por área selecionada (SAED) revelaram planos cristalográficos, típicos de cristais policristalinos específicos da YIG. As Espectroscopias de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e Raman indicaram uma possível substituição de Fe pelo metal dopante Cu no sítio octaédrico. A espectroscopia fotoeletrônica de raios-X (XPS), identificou os estados de valência dos elementos Fe2+, Fe3+, e Cu+ e as modificações nas ligações Químicas na estrutura da YIG, confirmando as hipóteses levantadas sobre a dopagem dos íons de Cu. Os sistemas de YIG dopados e co-dopado com Cr e Er, também produzido por sol-gel, foram ajustados em diferentes concentrações, A análise estrutural no estudo da dopagem e co-dopagem indicou uma única fase cristalográfica, pertencente à YIG. O momento magnético em função do campo aplicado para este estudo, apresentou uma diminuição na magnetização de saturação mais significante para a amostra dopada com o Er em relação a amostra dopada com Cr. Entretanto, com o incremento da concentração de Cr em todas as amostras co-dopadas, observou-se um aumento da coercividade, da mesma forma para a constante anisotrópica magnetocristalina. As curvas de magnetização em função da temperatura foram ajustadas a partir da lei de Bloch, obtendo valores próximos aos reportados nas literaturas para o YIG dopado com outros íons. A espectroscopia fotoeletrônica de raios-X (XPS), determinou os estados de valência dos elementos ( Fe 2+, Fe 3+, Er 3+ e Cr 3+ ) e as mudanças nas ligações Químicas ocorridas na estrutura da YIG com a dopagem e co-dopagem. Esperamos que esse estudo, possa contribuir de maneira relevante para um entendimento mais detalhado do sistema da YIG dopado e co-dopado com íons de terra raras e metais de transição. Assim como, os resultados apresentados nessa pesquisa, possibilite novos estudos voltados para diversificadas aplicações em diferentes áreas tecnológicas, e em específico como no desenvolvimento de dispositivos de micro-ondas e spintrônica.

  • ROBSON VIEIRA DA CUNHA
  • DEVELOPMENT OF PHOTOSTABLE HYBRID PIGMENTS BASED ON BETONITE MODIFIED WITH CTAB, USING ANTHOCYANIN AS A NATURAL DYE
  • Orientador : JOSY ANTEVELI OSAJIMA FURTINI
  • Data: 29/03/2023
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  • O objetivo de trabalho é o estudo da fotoestabilidade de pigmentos híbridos à base de Bentonita (Bent) intercalados com brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB) e antocianina (ACN). A incorporação da argila bentonita na presença do CTAB melhora as condições de estabilidade da antocianina quando expostos à luz. Inicialmente, foi realizada uma revisão bibliográfica dos mecanismos de extração, caracterização e
    combinação da antocianina com diferentes tipos de argilas para formação de pigmentos naturais. Logo após, foi apresentado um estudo no qual a Bentonita intercalada com CTAB foi utilizada como matriz para melhorar a fotoestabilidade do corante ACN. As amostras foram analisadas no teste de fotoestabilidade e submetidas ao teste e comportamento alocrônico ácido/base do pigmento. As caracterizações utilizadasforam: análises elementares (CHN), Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), difratometria de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrofotômetria UV-Vis e termogravimetria (TG). A incorporação dos surfactantes CTAB e moléculas de ACN na amostra de argila Bent foi confirmada pelos aumento do espaçamento basal, a nova absorção bandas em FTIR atribuídas às contribuições das moléculas orgânicas, às diferenças morfológicas observadas por imagens MEV e aos eventos de perda de massa observados entre 150-550 °C na análise TG/DTG associada às respectivas moléculas orgânicas incorporadas.A combinação do Bent com CTAB promoveu a formação de pigmentos com melhor fotoestabilidade do que os pigmentos formados com Bent puro. Os pigmentos naturais obtidos apresentam boa fotoestabilidade após 200 h de irradiação com luz visível e prolongam a capacidade das cores de serem sensíveis ao pH atmosférico em ciclos de exposição mais longos.

  • ANDRÉ LUIZ FERREIRA DE CARVALHO MELO
  • Remoção de corante em meio aquoso a partir de biochar produzido por resíduos (amêndoa e caroço) de pequi (caryocar brasiliense)
  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 28/03/2023
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  • A água é um recurso natural de extrema importância para a preservação e manutenção da flora e fauna predominantes nos ecossistemas, portanto precisa de proteção e conservação. Entretanto, o atual cenário mundial, principalmente movido pelo desenvolvimento tecnológico, é marcado pela realização de uma inúmera variedade de ações, principalmente oriundas da indústria e da agricultura, que resultam na emissão e descarte de compostos orgânicos, muitos deles fortes contaminantes como os corantes a citar o azul de metileno (MB), em ecossistemas de água potável. Nesse sentido, vários são os esforços com o intuito de desenvolver tecnologias para o tratamento de águas contaminadas por corantes a citar o processo de adsorção. Nesse contexto, são propostos adsorventes de baixo custo, principalmente oriundos de biomassas, como os biochars que realizem o processo de adsorção. Na busca de resíduos de biomassa o Cerrado, Savana tropical de maior diversidade do mundo, apresenta uma gama de possibilidade de utilização de frutas, como é o caso do pequi. Dessa forma, os resíduos de pequi têm um potencial para serem utilizados como biomassa geradora de biochars. Assim esta tese tem como objetivo principal identificar as contribuições de Biochar Ativado a partir dos resíduos de biomassa de pequi (Caryocar brasiliense) (endorcarpo e amêndoa) e pelo método de ativação química com Hidróxido de Sódio (NaOH) na remoção do corante azul de metileno em meio aquoso utilizando adsorção. Para tanto, o percurso metodológico foi marcado pelo levantamento do estado da arte, por meio de uma Revisão Sistemática, seguido de estudos de caracterizações dos biochars, antes e após a adsorção, por meio de diferentes técnicas espectroscópicas, morfológicas, térmicas e texturais, além de ensaios de adsorção do corante modelo azul de metileno em solução aquosa por meio de parâmetros cinéticos, termodinâmicos e isotérmicos. O Capítulo I mostrou o protagonismo de países da Ásia Oriental, sobretudo a China, no desenvolvimento de trabalhos envolvendo a temática. Os biochars, em sua maioria, sofrem processo de ativação, principalmente química, tendo como principais agentes ativantes NaOH e ZnCl2, e realizam o processo estudado por meio de quimissorção em monocamada. O Capitulo II identificou que o processo de adsorção de MB por parte tanto do biochar do endocarpo do pequi (BE) quanto do biochar ativado do endocarpo do Pequi (ABE) foi bem ajustado ao modelo cinético de pseudo segunda-ordem cinética e ao modelo isotérmico de Langmuir. O biochar ativado alcançou uma excelente adsorção capacidade de 476,19 mg.g-1. O Capitulo III identificou que o processo de adsorção de MB por parte tanto do biochar da amêndoa do pequi (BA)  quando do biochar ativado da amêndoa do Pequi (ABA) foi bem ajustado ao modelo cinético de pseudo segunda-ordem cinética e ao modelo isotérmico de Langmuir. ABA alcançou uma excelente adsorção capacidade de 500,00 mg.g-1. Conclui-se que os biochars ativados oriundos de resíduos de biomassa do pequi ABE e ABA têm uma enorme potencialidade como adsorventes de corantes em meio aquoso, podendo contribuir tanto para o tratamento de águas contaminadas quanto para o desenvolvimento econômico local.

  • GUILHERME DE CASTRO BRITO
  • Produção de nanofilamentos a base de Poli Acido Polilatico (PLA) e cerâmicas bioativas para impressão em caneta 3D
  • Orientador : ANDERSON DE OLIVEIRA LOBO
  • Data: 27/03/2023
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  • Certas abordagens para a fabricação e impressão de materiais para aplicações biomédicas que são desenvolvidas, incluindo impressão 3D e bioimpressão, permitem imprimir materiais com alto detalhamento estrutural. No entanto, para aplicação em defeitos ósseos, o uso dessas técnicas é um desafio devido à falta de controle sobre características como profundidade e diâmetro de defeitos ósseos. Neste trabalho objetivou-se a produção e caracterização de filamentos com cerâmicas bioativas para aplicação na engenharia de tecidos. A obtenção dos filamentos foi por meio da técnica de extrusão, após obtenção, foram caracterizados quanto a sua morfologia, estabilidade térmica e composição elementar. Para os ensaios in vitro, foram isoladas células-tronco mesenquimais (MSC) obtidas de fêmures de ratos Wistar (Rattus norvegicus). Foram feitos testes de para avaliação quantitativa das células vivas após exposição à solução de MTT [brometo de 3-4,5-dimetiltiazol], determinação do conteúdo de proteína, calculado em um período de 7 dias para avaliar se o biomaterial acelera ou não a produção de proteínas celulares e ensaios de ALP durante a diferenciação de MSC. Foi realizada ainda, análise da formação de nódulos de mineralização. Com as imagens de microscopia eletrônica de varredura das seções transversais, foi possível evidenciar a presença dos nanomateriais cerâmicos que foram incorporados. A análise termogravimétrica demonstrou que todos os grupos apresentaram resultados semelhantes quanto os principais estágios de decomposição térmica. Com a análise elementar foi possível evidenciar a presença, presença de picos associados aos átomos de cálcio (Ca), fósforo (P), silício (Si), Magnesio (Mg) e Sodio (Na), confirmando a presença das nanoceramicas incorporadas na matriz polimérica. Os ensaios biológicos demonstraram que os materiais produzidos possuem capacidade de serem implantados em sistemas biológicos, todos os grupos apresentaram boa viabilidade celular, os grupos PLAP, PNHA e PNLAP 1 demonstraram maior dosagem de fosfatase alcalina, demonstrando atividade no processo de diferenciação osteogênica.

  • MARCELO TEIXEIRA CARNEIRO
  • APPLICATION OF EICHHORNIA CRASSIPES BIOMASS AND ACTIVATED BIOCHAR AS ADSORBENT OF METHYLENE BLUE DYE IN AQUEOUS MEDIUM: CHARACTERIZATION, KINETIC AND ISOTHERMAL STUDY
  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 27/03/2023
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  •  O aguapé (Eichhornia crassipes), planta aquática de ampla disseminação e difícil manejo em muitos países, pode causar danos como dificuldade de navegação na água, irrigação e pesca, além de provocar o bloqueio da luz solar que priva a vida aquática de oxigênio da atmosfera. No entanto, essa planta invasora é amplamente disponível na natureza e capaz de adsorver poluentes, incluindo corantes sintéticos, os quais podem trazer consequências negativas para a saúde humana e o ecossistema aquático. Diante dessa potencialidade, realizou-se um estudo com o objetivo de desenvolver e aplicar biomassa (in natura) e biochar ativado de aguapé como adsorvente do corante azul de metileno (AM) de meio aquoso. Inicialmente, desenvolveu-se um estudo de revisão sistemática da literatura (RSL) com a finalidade de estabelecer os biochars produzidos a partir de resíduos de plantas para adsorção de corantes em meio aquoso encontrados na literatura nacional e internacional. Na segunta etapa, realizou-se uma pesquisa para verificar um destino útil para a quantidade expressiva dessa planta, sendo produzidos dois bioadsorventes (folha e caule do águape) in natura que foram caracterizados. As composições das frações fibrosas foram determinadas e os testes de adsorção foram realizados variando o pH, o tempo e a concentração do corante. Os testes experimentais foram ajustados a diferentes modelos cinéticos e isotérmicos. Por fim, foram realizados os processos de dessorção e reaproveitamento do material. Na terceira etapa, desenvolveu-se dois biochars ativados com cloreto de zinco (folha e caule do aguapé) que também foram caracterizados. Os testes de adsorção também foram efetivados variando o pH, tempo e concentração do corante e os resultados experimentais de adsorção foram ajustados a diferentes modelos cinéticos e isotérmicos. Nessa etapa, objetivou-se analisar a eficiência da remoção do corante azul de metileno em soluções aquosas através do processo de adsorção usando como bioadsorvente o biochar de aguapé ativado quimicamente. Através da RSL evidenciou-se que a maior parte das pesquisas sobre o uso de biochars de partes de plantas foi publicada a partir de 2021, principalmente em países da Ásia Oriental e Meridional, com destaque para China. As plantas mais estudadas foram mandioca, arroz e café, sendo as partes mais usadas casca, caule, folha e palha. Os modelos de adsorção mais citados foram cinética e isotermas. Constatou-se significativa variabilidade da capacidade adsortiva entre os biochars produzidos: entre 0,30 e 735,29 mg g-1 . Na pesquisa em que empregou-se a biomassa in natura, constatou-se que as biomassas de aguapé apresentaram capacidade de adsorção acima de 89%, e que a cinética foi mais rápida para a biomassa de caule. O estudo cinético averiguou que o processo de adsorção é melhor descrito pelo modelo de pseudo-segunda ordem, e os ajustes dos dados experimentais da isoterma indicaram que ambos os materiais são favoráveis à adsorção. No terceiro estudo, que envolveu a aplicação do biochar ativado verificou-se que ambos biochars (caule e folha) removeram a mesma quantidade do corante, aproximadamente 322,58 mg g-1 . A cinética pseudo-segunda ordem e os ajustes dos dados experimentais de isoterma ao modelo de Langmuir, assim como ocorreu na biomassa in natura, foram mais adequados para descrever a adsorção do corante pelos biochars. Conclui-se que as biomassas e biochars desenvolvidos são recursos com potencialidade para serem utilizados na adsorção de corantes em meio aquoso, e excelente perspectiva de produção, frente à quantidade de resíduos gerados.

  • IDGLAN SÁ DE LIMA
  • HIDRÓGEIS MULTIFUNCIONAIS DA GOMA DA MANDIOCA: POTENCIAIS APLICAÇÕES BIOTECNOLOGICAS NA AGRICULTURA E COMO AGENTE ANTIBACTERIANO
  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 15/03/2023
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  • Hidrogéis oriundos de fontes naturais vem ganhando crescente interesse, dente eles estão os que são produzidos da goma da mandioca. O amido presente nos tubérculos da mandioca (Manihot esculenta), são compostos principalmente por amilose e amilopectina e faz dele um material promissor para a síntese de hidrogéis, tanto para absorver e reter água, como para liberação substâncias, visando um avanço tecnológico sustentável, visto que acarretaria uma substituição da matéria prima sintética. O objetivo deste trabalho foi a síntese e caracterização de hidrogéis multifuncionais  da goma da mandioca para absorção de água e liberação de moléculas químicas em diferentes aplicações. Neste trabalho foi realizado um estudo bibliométrico com intuído de identificar os principais avanços e aplicações dos hidrogéis da goma da mandioca. Os materiais sintetizados foram caracterizados por Difração de Raios X, Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier, Termogravimétrica, Calorimetria de Varredura Diferencial e Microscopia Eletrônica de Varredura. No capítulo 2 é apresentado a síntese, caracterizações e estudos de intumescimento, liberação e toxicidade dos hidrogéis da goma da mandioca associado a macronutrientes com potencial uso na agricultura. A produção resultou em material com estruturas porosas e um hidrogel superabsorvente capaz de absorver cerca de 27.000 % sua massa inicial, na liberação do fosfato o meio se manteve constante após 24h, os hidrogéis não apresentaram toxicidade frente a Artemia salina. No capítulo 3 foram sintetizados hidrogéis da goma da mandioca com diferentes concentrações de clorexidina. Os hidrogéis não apresentaram toxicidade, nos testes de atividade antibacteriana contra Staphylococcus aureus e Escherichia coli, foi possível obter um efeito de 100% em concentrações de 0,5%. Os estudos de liberação evidenciam que os sistemas podem ser usados como transportadores de fármaco.

  • JÚLIO FERNANDO SOUSA DE CARVALHO
  • INFLUÊNCIA DO TEMPO DE TRATAMENTO NA SÍNTESE DE FILMES FINOS DE ÓXIDO DE COBRE OBTIDOS ATRAVÉS DA TÉCNICA DE DEPOSIÇÃO POR PLASMA COM GAIOLA CATÓDICA
  • Orientador : ROMULO RIBEIRO MAGALHÃES DE SOUSA
  • Data: 10/03/2023
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  • O cobre possui características como maleabilidade, ductilidade e resistência a corrosão em condições favoráveis, se apresenta com uma coloração alaranjada. Com uma ampla área de aplicação, podendo ser usado na construção civil, condutores de energia elétrica, dissipadores de calor, placas de circuito impresso e dispositivos eletrônicos em geral. Todo elemento ao ser combinado, advém uma mudança na estrutura molecular, onde são acrescentadas características ao composto, um exemplo é a sua combinação com oxigênio, que é utilizado como matéria prima para a produção de catalisadores, pigmentos no campo da cerâmica e semicondutores. Portanto este trabalho, traz uma análise da síntese do filme de óxido de cobre depositado pela técnica de deposição por plasma com gaiola catódica, onde foi investigado a influência do tempo de tratamento no processo. Os tratamentos foram realizados variando o tempo nos intervalos de 2h, 3h, 4h e 5h, a uma temperatura de 320 °C com uma mistura de hidrogênio-oxigênio na proporção de 50% em potencial flutuante, como substrato para a deposição foi utilizado vidro laminado com as seguintes dimensões 2,5 cm de largura, 2,5 cm de comprimento e com espessura de 0,1 cm. Os filmes foram analisados por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia Raman e fotoluminescência. Através das análises das técnicas de Difração de raio-X e a espectroscopia Raman, observou-se a formação dos filmes de CuO na fase Tenorite, bem como compostos utilizados na fabricação do substrato de vidro, através das micrografias obtidas pelo MEV a morfologia do filme e mensurar a espessura da camada do filme depositado que apresentou valores entre 1,16 à 3,67 µm aumentando conforme o tempo de tratamento.  A Energia do gap calculado para o filme manteve valores próximos variando entre 2,57 e 2,64 eV. Observou-se nos espectros de fotoluminescência que a amostra tratada por 2h apresentou maior intensidade PL, como consequência a amostra apresentou maior energia de gap, podendo ser relacionando diretamente a organização da estrutural do filme. 

  • HIROSHI CAVALCANTE MEDEIROS KOSEKI
  • ANÁLISE DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DO POLIPROPILENO REFORÇADO COM MICROESFERAS OCAS DE VIDRO APÓS ENVELHECIMENTO EM ESTUFA
  • Orientador : RENATA BARBOSA
  • Data: 06/03/2023
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  • Os polímeros termoplásticos possuem uma ampla gama de aplicações em diversas áreas da engenharia. São aplicados tanto em áreas mais simples, como na confecção de utensílios domésticos, até aplicações mais sofisticadas, como na indústria automobilística e aeroespacial. Um fator preponderante nessa versatilidade de uso dar-se-á, entre outras coisas, a facilidade da incorporação de aditivos nesse tipo de matriz polimérica. A incorporação de novas cargas, contudo, pode muitas vezes potencializar efeitos negativos nas propriedades do material. Esses efeitos podem ser agravados, em maior ou menor intensidade, pela exposição do material a variações ambientais e condições de serviço. As microesferas ocas de vidro ou Glass Bubbles (MOVs) são utilizadas como material de carga em compósitos quando se pretende obter um produto de baixa densidade sem maiores perdas de propriedades mecânicas de tração e/ou flexão. O presente trabalho tem como objetivo analisar as propriedades mecânicas do polipropileno reforçado com microesferas ocas de vidro após dois reprocessamentos em extrusora monorosca e em seguida, acompanhar o envelhecimento artificial realizado em estufa. Foram realizados ensaios de resistência a tração antes e após o envelhecimento (7 e 21 dias) sob o acompanhamento das análises por inspeção visual, microscopia óptica e espectroscopia no infravermelho (FTIR), além do ensaio de resistência ao impacto nos corpos de prova não envelhecidos. Os resultados indicaram que a utilização dos aditivos estabilizantes e compatibilizantes aumentou o nível de interação entre o polímero e a carga. Através da análise da microscopia óptica, não foi percebido nenhum dano superficial ou esmagamento das microesferas em virtude do reprocessamento na extrusora, o que resultou em um índice satisfatório de integridade das MOVs. Em relação ao ensaio de resistência ao impacto, as amostras que receberam microesferas ocas de vidro tiveram um aumento significativo em sua resistência. Analisando os dados obtidos no ensaio de tração, o sistema com 3 % de carga e reprocessado em extrusora uma única vez exibiu a menores deformações, apresentando o comportamento mais frágil tanto antes como após o envelhecimento artificial. Através do ensaio de FTIR, foi possível analisar os picos e inflexões dos grupos metila e carbonila. De uma maneira geral, a degradação do PP foi mínima, indicando que possivelmente tempos maiores de exposição térmica se fazem necessários para a obtenção de resultados mais satisfatórios.

     

  • GELSON LUIZ CLEMENTE RODRIGUES
  • Propriedades estruturais, vibracionais e ópticas de nanotubos de titanato submetidos à reação de troca iônica e tratamento térmico
  • Orientador : BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO
  • Data: 03/03/2023
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  • Dentre as várias nanoestruturas unidimensionais baseadas em TiO2, nanotubos de titanato têm sido a mais estudada em virtude de sua morfologia e propriedades únicas, tais como cavidade oca, paredes em lamelas, alta porosidade, alta área de superfície, estabilidade química e excelente capacidade de troca iônica. Essa nanoestrutura pode ser obtida por várias rotas de síntese, no entanto, o método hidrotérmico alcalino tem se mostrado como a mais eficiente. Além disso, as propriedades estruturais e ópticas dos nanotubos de titanato podem ser aprimoradas através da reação de troca iônica com diversos íons metálicos bem como através do tratamento térmico a altas temperaturas. Diante do exposto, nesse trabalho foi proposta síntese de nanotubos de titanato através do método hidrotérmico alcalino assistido por micro-ondas e posterior submissão à reação de troca iônica com diferentes íons terras raras e tratamento térmico (calcinação) em diferentes temperaturas. Na primeira parte do estudo avaliou-se o efeito da inserção dos íons La3+ , Ce4+, Pr3+, Nd3+, Er3+ e Yb3+ e do tratamento térmico a diferentes temperaturas em atmosfera de ar, onde foi identificado o aprimoramento das propriedades fotoluminescentes das amostras após a reação de troca, bem como uma melhor estabilização da fase anatásio durante o tratamento térmico. Na segunda parte, nanotubos trocados com íons Er3+ passaram por caracterizações complementares e o efeito da atmosfera durante o tratamento térmico foi avaliado. Constatou-se que os nanotubos possuem, além de íons Er3+ no espaço interlamelar, nanopartículas de óxido de érbio em sua superfície. Além disso, o tratamento térmico em atmosfera inerte promoveu a manutenção das vacâncias de oxigênio geradas pela troca iônica e calcinação, implicando em aprimoramento das propriedades ópticas da amostra. Os nanotubos trocados com íons terras raras e tratados termicamente mostraram-se materiais promissores para aplicações em optoeletrônica e fotônica, tal como dispositivos fotoluminescentes, displays e lasers.

  • LAURIENE GONÇALVES DA LUZ SILVA
  • Estudo do efeito da nitretação a plasma e tratamento duplex no aço inoxidável superduplex UNS S32750
  • Orientador : ROMULO RIBEIRO MAGALHÃES DE SOUSA
  • Data: 01/03/2023
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  • Os aços inoxidáveis superduplex apresentam excelente resistência a corrosão e boas propriedades mecânicas. Porém, as características tribológicas desses aços reduzem sua aplicabilidade. Nitretação por plasma e deposição com gaiola catódica têm sido utilizados para provocar mudanças superficiais com a finalidade de melhorar a resistência ao desgaste sem grandes perdas de resistência a corrosão. Neste estudo foi realizado tratamentos superficiais, tais como nitretação a plasma e deposição de filmes finos de nitreto de titânio, uma vez que o TiN é caracterizado por alta dureza, estabilidade térmica, resistência à abrasão e baixo coeficiente de atrito, as amostras foram tratadas a 350, 400 e 450 °C. As amostras de aço tratadas foram caracterizadas através de microscopia óptica para medir a espessura da camada depositada e analisar a microestrutura. A análise de microdureza Vickers foi utilizada para mostrar o aumento da dureza superficial e a difração de raios X foi utilizada para identificar as fases presentes na superfície. Algumas amostras também foram submetidas a ensaios destrutivos de corrosão e desgaste para avaliar o desempenho tribológico. Logo, técnica de nitretação e deposição por gaiola catódica de TiN foi utilizada para melhorar as propriedades mecânicas e eletroquímicas do aço UNS S32750. O tratamento de nitretação por plasma e o tratamento duplex a 350 e 450 °C aumentou a dureza superficial do aço devido devido à formação nitretos de ferro (ε - Fe2-3N, γ'-Fe4N) e da fase austenita expandida (γN) Os tratamentos e suas composições também influenciaram o comportamento tribológico das amostras, melhorando a resistência ao desgaste. O coeficiente de atrito foi influenciado pela dureza do par tribológico, espessura e composição das camadas produzidas. A resistência à corrosão variava dependendo da temperatura de tratamento, com o melhor desempenho em baixas temperaturas e o pior em altas temperaturas. A metodologia é eficiente para melhorar o desempenho mecânico e tribológico do aço UNS S32750, no entanto, a nitretação por plasma tem bom desempenho na resistência à corrosão em baixas temperaturas (350°C), enquanto o tratamento duplex em temperaturas mais altas (450°C) mostrou-se promissor.

  • CRISNAM KARINY DA SILVA VELOSO
  • DESENVOLVIMENTO DE COMPÓSITOS À BASE DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE VERDE E MESOCARPO DE BABAÇU PARA APLICAÇÃO NA CONSTRUÇÃO CIVIL
  • Orientador : RENATA BARBOSA
  • Data: 28/02/2023
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  • A oportunidade de agregar valor econômico aos resíduos vegetais, aliado ao desenvolvimento tecnológico sustentável, tem despertado o interesse da indústria e comunidade científica na utilização de cargas lignocelulósicas como matéria-prima na produção de compósitos poliméricos. Neste contexto, esta pesquisa teve como objetivo produzir compósitos de polietileno de alta densidade verde (PEADV) e mesocarpo de babaçu (MB) (1,5 e 3%), com e sem polietileno enxertado com anidrido maleico (PEgMA) (3%) como compatibilizante, visando sua aplicação na construção civil. Os compósitos foram processados em extrusora monorosca (L/D = 26) e moldados via injeção. O mesocarpo de babaçu foi caracterizado por espectroscopia no infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e análise termogravimétrica (TGA). Os resultados apontaram que o MB possui características similares às de outros materiais lignocelulósicos quantos aos grupos químicos constituintes e com estabilidade térmica para as condições de processamento aplicadas. A microscopia óptica, absorção de água em diferentes temperaturas (temperatura ambiente, 50 e 70 °C) (ASTM D570-98), resistência química (ASTM D543-21), resistência à tração (ASTM D638-14) e ângulo de contato dos compósitos foram avaliados. A existência de aglomerados do MB nos corpos de prova e uma melhor distribuição da carga na matriz com a incorporação do PEgMA foram confirmadas nas micrografias. De acordo com os resultados, cada componente teve influência sobre a absorção de água: a absorção aumentou com a adição da MB, reduziu na presença de compatibilizante e o aumento da temperatura elevou a quantidade de água absorvida pelos compósitos. Em relação às propriedades mecânicas, os compósitos apresentaram menor grau de deformação comparado à matriz pura e o PEgMA foi responsável pelo aumento na tensão de escoamento e módulo de elasticidade. A ductilidade, tensão de escoamento e módulo de elasticidade foram melhorados após a exposição das amostras ao teste de resistência química, e a redução na tensão de ruptura foi observada. O ângulo de contato apresentou comportamento semelhante à absorção de água: uma redução com a incorporação do MB (hidrofílico) e sua recuperação com a adição do PEgMA. Com base em normas técnicas, o mesocarpo de babaçu apresenta potencial para o desenvolvimento de compósitos e sua aplicação na construção civil.

  • AMANDA FERNANDES PEREIRA DA SILVA
  • Efeito competitivo da distribuição de cátions de Pr3+ e Yb3+ sobre as propriedades estruturais, óticas e magnéticas do composto Y3-xPrxFe5-yYbyO12
  • Data: 28/02/2023
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  • Estruturas semelhantes a corais do composto Y3-xPrxFe5-yYbyO12, (0,00 ≤ x ≤ 0,04), (0,00 ≤ y ≤ 0,02) foram sintetizadas usando o método sol gel. Foi investigado a influência da distribuição de cátions de terras raras sobre as propriedades estruturais, óticas, magnéticas e antimicrobianas. A caraterização estrutural confirmou a formação da estrutura cristalina cúbica da granada de ferro ítrio (YIG), sem qualquer fase secundária. Foi demonstrado que o raio iônico relativamente grande dos cátions dopantes resultou em uma expansão do parâmetro de rede, variações no ângulo Iona-O-Iond, distâncias de ligação Iona-O, Iond- O e Ionc-O e diminuição do tamanho médio do cristalito. As medidas de FTIR e Raman foram essenciais para verificar a formação monofásica da estrutura cristalina do YIG e foram observadas mudanças nos modos de alongamento e de vibração, respectivamente. O estudo morfológico, espectros de EDS e propriedades texturais mostraram estruturas semelhantes a corais, picos associados a átomos de Pr3+ e Yb3+ enquanto o efeito dos dopantes não promoveu modificações significativas na área superficial, diâmetro e volume de poros, respectivamente. A análise óptica dos espectros de refletância difusa apresentou um aumento no gap óptico, uma diminuição na energia de Urbach e um deslocamento para o azul na transferência de carga, correlacionados com a expansão da célula unitária devido à inserção dos cátions dopantes na estrutura do YIG. Um comportamento ferrimagnético típico foi exibido pelo composto Y3-xPrxFe5-yYbyO12. A magnetização de saturação (Ms), a constante de anisotropia cúbica (K1) e o campo coercitivo (Hc) aumentaram com o conteúdo dos cátions Pr3+, consequência de sua natureza magnética e distribuição ao redor dos íons Fe3+ devido à coexistência com os cátions de Yb3+. Finalmente, pela primeira vez, testes antimicrobianos foram realizados para YIG co-dopado com Pr3+ e Yb3+. Os testes antibacterianos por meio do método de contato direto foram realizados para YIG co-dopado com Pr 3+ e Yb 3+ e foi demonstrado que dosagens relativamente altas de cátions Pr 3+ favoreceram a atividade contra S. aureus, portanto, é apresentada uma nova propriedade biológica para YIG dopado com terras raras.

  • THYAGO CAMELO PEREIRA DA SILVA
  • DESENVOLVIMENTO DE FILAMENTOS FERTILIBERADORES BIODEGRADÁVEIS À BASE DE PLA/PBAT PARA APLICAÇÕES AGRÍCOLAS
  • Orientador : TATIANNY SOARES ALVES
  • Data: 27/02/2023
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  • Fertilizantes com capacidade de liberação controlada (FCL) vêm sendo produzidos a partir da utilização conjunta de nanopartículas e polímeros biodegradáveis e são, em geral, empregados como material coating de grânulos. No entanto, aplicações alternativas de FCL em Modelagem por Fusão e Deposição (FDM) que possibilitem a prototipagem e a manufatura de estruturas com geometrias complexas e funcionais, são escassas na literatura. O objetivo deste trabalho foi produzir filamentos de PBAT/PLA poli (ácido láctico) /poli (butileno adipato co-tereftalato) e fertilizante NPK (fertilizante mineral misto a base de nitrogênio - N, fosforo - P e potássio - K) adsorvido em bentonita  organofílica destinados a aplicação na prototipagem de artefatos agrícolas biodegradáveis via FDM. Os sistemas contendo argila bentonita, fertilizante NPK e a blenda PLA/PBAT foram inicialmente processados em misturador interno e, posteriormente, extrusados na forma de filamentos em extrusora monorosca. Foram definidos parâmetros ótimos para impressão dos compósitos. Os protótipos foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios-X (DRX) e termogravimetria (TGA). Foram avaliadas ainda a taxa de liberação de sais de NPK em água, sua cinética de liberação e a ecotoxicidade dos sistemas. A análise morfológica revelou que em primeira perspectiva uma boa qualidade superficial das impressões, porém com ampliações maiores notou-se a presença de algumas descontinuidades e aglomerados para os compósitos. Na TGA não se observou variações significativas na estabilidade térmica da blenda. Os resultados de DRX sugerem que houve a incorporação da argila na matriz polimérica com redução nos ângulos de difração característicos da argila, formando possivelmente uma estrutura esfoliada e/ou intercalada. Os sistemas contendo bentonita liberaram em 24 horas cerca de 22% menos fertilizantes em comparação ao sistema sem a presença de bentonita. Os dados de liberação para estes sistemas tiveram uma boa aderência ao modelo cinético de Korsemeyer-Peppas. Os filamentos produzidos apresentam potencial para liberação lenta ou controlada de fertilizante e são viáveis para prototipagem por FDM, sem apresentarem potencial de toxicidade.

  • RAILHA ANTUNES DE FRANÇA
  • DESENVOLVIMENTO DE MULCH FILMS A PARTIR DE POLÍMERO BIODEGRADÁVEL E RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS
  • Orientador : TATIANNY SOARES ALVES
  • Data: 23/02/2023
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  • A técnica de plasticultura vem sendo desenvolvida como alternativa para maior controle na qualidade de cultivos e aumento de produção, todavia, as películas usadas comumente não são recicladas, pois em suma são sujas, limitando a reciclagem, e sendo descartados indevidamente em aterros, desencadeando problemas ambientais. Neste contexto, polímeros biodegradáveis surgem como um insumo promissor para aplicações na plasticultura sustentável através do uso de mulch films biodegradáveis, associados a resíduos vegetais, favorecendo a redução de resíduos sólidos poluentes. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de mulch films biodegradáveis utilizando cascas de soja e cascas de amendoim, em percentuais de 2,5% e 5,0% em peso, e como matriz polimérica o PBAT. Os filmes planos, produzidos extrusora monorosca, foram caracterizados via Fluorescência de Raios – X (FRX), Análise Termogravimétrica (TG/TGA), Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Absorção de Água, Ângulo de Contato, Microscopia eletrônica de Varredura (MEV) e Propriedades Mecânicas. Os resultados de FRX indicaram a presença dos óxidos das cargas em maior concentração o óxido de potássio, cálcio. Curvas de TGA mostram que os resíduos indicaram estabilidade nas faixas de processamento aplicadas. Os espectros de FTIR indicaram baixas alterações químicas com a presença das cargas naturais, os testes de ângulo de contato, os resultados de absorção de água indicaram, respectivamente, maior na hidrofobicidade na absorção de água para os sistemas PBAT/AM2,5, PBAT/AM5, PBAT/SJ2,5 e PBAT/SJ5. As micrografias indicam que, para os dois tipos de cargas usadas, o aumento do seu teor culminou em maiores grânulos na estrutura, porém houve boa distribuição. Em suma, os compósitos com cargas possuem menor desempenho mecânico, provavelmente devido ao aumento da área interfacial entre carga e a matriz. Os filmes formados e os resultados obtidos indicam uma possível viabilidade de aplicação desses sistemas estudados na produção de mulch films.

  • WANESSA SALES DE ALMEIDA
  • Quaternização de polissacarídeos para obtenção de derivados catiônicos: síntese, caracterização e biocompatibilidade de novos materiais
  • Orientador : DURCILENE ALVES DA SILVA
  • Data: 13/02/2023
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  • Polissacarídeos de origem natural apresentam diversas vantagens quanto à sua aplicação biológica como serem obtidos de fontes renováveis, apresentarem biocompatibilidade e serem atóxicos. As gomas são um grupo de polissacarídeos de ocorrência natural que detém a capacidade de formar géis e soluções viscosas. A goma arábica é um polissacarídeo ramificado, quimicamente complexo e muito utilizado como espessante na indústria de alimentos. Já o alginato de sódio é um polímero linear e aniônico muito utilizado como veículo para fármacos e que detém a capacidade de formar hidrogéis na presença de cátions divalentes. A quaternização é uma reação química de modificação capaz de alterar as propriedades físico-químicas dos polissacarídeos enquanto mantêm suas propriedades fundamentais intactas, dando origem a derivados com características distintas dos polissacarídeos nativos. Para tal, 10 g de goma arábica e o alginato de sódio foram quaternizados utilizando o cloreto de 3-cloro-2-hidroxipropiltrimetil amônio (CHPTAC) em diferentes tempos de reação (3, 7 e 14h) e temperaturas (50, 70 e 90ºC) dando origem a dez derivados. A modificação química de todas as amostras foi confirmada por FTIR. O maior grau de substituição foi observado para o derivado GAQ-1 (obtido a 50ºC/3 horas) da goma arábica e ASQ-4 (obtido a 70ºC/3 Horas) do alginato. Para o alginato de sódio, a massa molar apresentou redução quanto maior foi o grau de substituição da amostra. Todos os derivados demonstraram estabilidade térmica. Os derivados quaternizados demonstraram serem seguros quando em contato com células normais. As amostras quaternizadas apresentaram citotoxicidade quando em contato com linhagem de câncer colorretal HCT-116 na dosagem de 2mg/mL, sinalizando, de forma preliminar, para uma possível utilização desses materiais como auxiliares no tratamento de alguns tipos de câncer.

  • FELIPPE FABRÍCIO DOS SANTOS SIQUEIRA
  • CARACTERIZAÇÃO FÍSICA E TECNOLÓGICA DE ESPUMA DE ORIGEM VEGETAL PARA ISOLAMENTO TÉRMICO E ABSORÇÃO SONORA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
  • Orientador : LIVIO CESAR CUNHA NUNES
  • Data: 25/01/2023
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  • Explorar de novos materiais de construção com baixo impacto ambiental leva à inovação nas edificações e também à expansão do desenvolvimento sustentável na construção civil. Nesta perspectiva, foram analisados os desempenhos de isolamento térmico e de absorção sonora da espuma de Buriti (Mauritia flexuosa) para potencial aplicação em edifícios. Trata-se material é de origem vegetal, natural, renovável, abundante e de baixo impacto ambiental. Nesta pesquisa, foram feitas caracterizações por microscopia eletrônica de varredura (MEV), densidade aparente, termogravimetria (TGA e DTG), condutividade térmica e absorção sonora. A análise por MEV revelou uma morfologia de células predominantemente porosas, pequenas e fechadas na espuma vegetal. Devido à sua porosidade e leveza, o material apresenta densidade aparente semelhante a outros materiais isolantes térmicos e absorventes sonoros utilizados comercialmente. A avaliação dos resultados termogravimétricos (TGA/DTG) demonstrou estabilidade térmica em temperaturas que atestam o uso da espuma de buriti como material de construção. Com base no teste de condutividade térmica, a espuma de Buriti foi caracterizada como um material isolante comparável aos materiais isolantes térmicos convencionais e na mesma faixa dos outros isolantes térmicos de origem vegetal existentes. Com relação à absorção sonora, a espuma do Buriti apresentou baixo desempenho na faixa de frequência analisada, atribuído principalmente à ausência de porosidade aberta no material. Portanto, entender os mecanismos de absorção sonora da espuma de buriti requer mais estudos explorando formas adicionais de processamento do material.

  • DAYVID DE SOUSA MIRANDA
  • ESTUDO TEÓRICO-COMPUTACIONAL DAS PROPRIEDADES ELETRÔNICAS DE NANOFITAS DE GRAFENO RICAS EM BORO E NITROGÊNIO
  • Orientador : EDUARDO COSTA GIRAO
  • Data: 20/01/2023
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  • A busca por novos matérias para substituir o silíciona construção de novos dispositivos cada vez menores e mais eficientestem motivado diversas pesquisas de fronteira.Dentre esses materiais, osalótropos de carbono tem um papel de destaque. Entre as mais variadas estruturas de carbono, oGrafeno que tem sido estudado de forma bastante intensanos últimos anos. Embora o Grafeno não seja semicondutor a temperatura ambiente, varias modificações são propostas e estudadas afim de obter um gap de energia no sistema. Neste contexto, a modificação química com a inserção de heteroátomos na rede do grafeno tem mostrado um caminho promissor para a obtenção de tal lacuna de energia. Nesta tese, nós realizamos um estudo teórico das propriedades eletrônicas de estruturas periódicas de grafeno com heteroátomos de boro e nitrogênio. As estruturas estudadas foram as nanofitas de carbono: nanowiggles e coronenos. Nossos cálculos foram baseados na teoria do funcional da densidade (DFT) utilizando o código SIESTA. Na primeira parte desta tese, nós investigamos as modificações das propriedades eletrônicas de uma classe de nanofitas sinuosas denominada de nanowiggles quando substituímos um átomo de carbono porum boro em diferentes configurações atômicas (internas/borda). Nós mostramos que esses sistemas exibem configurações eletrônicas de spin polarizadas não triviais, que transformam essas nanowiggles em semicondutores de gaps estreitos com uma separação nítida entre estados de spin-up e spin-down nas proximidades da energia Fermi. Também demostramos que é possível alterar o gap de energia forma estratégica a partir das diferentes configurações de spin e posições dos heteroátomos. Além disso, demonstramos que os estados de spin polarizado são mais robustos nas configurações de substituição interna, pois resultam em um mecanismo de redução de energia mais intenso do que no caso de borda. Na segunda parte da tese, investigamos as propriedades eletrônicas de fitas construídas a partir de unidades moleculares compostas por estruturas do tipo coroneno (CorGNRs) que apresentam heteroátomos de Boro ou Nitrogênio em diferentes arranjos atômicos (interno/bordas). Mostramos que todas as propriedades eletrônicas das estruturas com heteroátomos internos são metálicas e que a desidrogenação abre um gapnos CorGNRs com heteroátomo de nitrogênio na borda. Além disso, demonstramos os estados de spin polarizado são mais robustos nas configurações de substituição na bordacom uma separação nítida entre estados de spin-up e spin-down nas proximidades da energia Fermi. Finalmente, nossos resultados sugerem que as nanowiggles e os CorGNRs podem oferecer mais possibilidades para o desenvolvimento de aplicações spintrônicas e nanoeletrônicas baseadas em carbono.

2022
Descrição
  • THAINÁ ARAÚJO DE OLIVEIRA
  • Nanocarbonos não convencionais de alfa-grafino: estudo teórico-computacional das propriedades estruturais e eletrônicas
  • Orientador : EDUARDO COSTA GIRAO
  • Data: 19/12/2022
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  • Esta tese propõe investigar nanostruturas de α-grafino não convencionais (α-GYNC), construídas com base na geometria dos Haeckelites. Para investigar as propriedades estruturais e eletrônicas destes nanocarbonos foi utilizado simulações computacionais usando o método da Teoria do Funcional da Densidade (DFT), conforme implementado no pacote SIESTA. Esses sistemas foram estudados tanto na forma bidimensional como em nanofita. As estruturas 2D aqui propostas possuem em sua rede cristalina anéis com cinco, seis e sete lados, sendo duas estruturas com simetria retangular (α-R57a-GY e α-R57b-GY) e uma hexagonal (α-H567-GY). As simulações de dinâmica molecular, as bandas de dispersão de fônons e o cálculo das constantes elásticas mostraram que estes sistemas apresentam estabilidade dinâmica, térmica e mecânica. Além disso, de modo semelhante as estruturas base (completamente sp2 ) esses sistemas apresentaram comportamento metálico. No entanto, apresentam assinaturas eletrônicas diferentes dos sistemas hackelites, uma vez maiores contribuições dos estados de fronteira são devido aos átomos do tipo sp. A partir das estruturas de redes de dois dos α-GYNC (α-R57a-GY e α-H567-GY) foram propostas três famílias de nanofitas. Duas dessas famílias são derivadas do sistema α-R57a-GY e uma do α-H567-GY. Os resultados mostraram que todas as nanofitas das três famílias apresentam comportamento metálico, de modo semelhante aos seus correspondentes sistemas 2D. No entanto, o comportamento eletrônico dos estados de fronteira destas nanofitas mostraram efeitos associados ao confinamento quântico. Além disso, observou-se que alguns dos sistemas estudados apresentaram comportamento semicondutor quando a polarização de spin é considerada. Recentes avanços no desenvolvimento de síntese de nanocarbonos com estruturas complexas sugerem que os sistemas aqui estudados podem oferecer diferentes componentes na construção de nanodispositivos devido às suas características eletrônicas.

  • PETTESON LINNIKER CARVALHO SERRA
  • NITRETAÇÃO E ESTUDO DO DESEMPENHO DE BROCAS DE AÇO RÁPIDO AISI M2 – EFEITOS NA EVOLUÇÃO DO DESGASTE DAS FERRAMENTAS E NA TOLERÂNCIA DIMENSIONAL E ACABAMENTO DAS SUPERFÍCIES USINADAS.
  • Orientador : ROMULO RIBEIRO MAGALHÃES DE SOUSA
  • Data: 16/12/2022
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  • A busca por ferramentas que ofereçam elevada vida útil e baixo custo é constante em indústrias que trabalham com usinagem. Dessa forma, é justificável a busca por alternativas que ofereçam uma combinação adequada de propriedades como resistência a abrasão, dureza, dureza a quente. O presente trabalho é divido em três capítulos. O primeiro apresenta uma revisão dos principais trabalhos destinados à melhoria de ferramentas de aço rápido AISI M2 através da nitretação a plasma. Foi observado que o aumento da rugosidade superficial é inerente ao processo e afeta negativamente a resistência ao desgaste das ferramentas. Entretanto, com o controle de parâmetros como a adoção de um menor teor de nitrogênio na atmosfera nitretante é possível diminuir o aumento provocado pela nitretação. No capítulo 2 foram estudadas diferentes temperaturas de nitretação e mesmo com a formação de camada de compostos em todos os tratamentos, os que foram tratados em menores temperaturas mostraram uma melhora do desempenho na usinagem com fluido de corte. O estudo adicional da aplicação de filme de TiN sobre a camada nitretada apresentou desempenho insatisfatório que foi associado à má adesão do filme sobre a camada de compostos. O capítulo três buscou a obtenção de camadas mais estáveis (sem camada de compostos) nitretadas com menores teores de nitrogênio e também estudou diferentes temperaturas. Foram observadas menores alterações de rugosidade superficial nas amostras tratadas em menores temperaturas e o desempenho na usinagem a seco também foi melhor para essas ferramentas.

  • FABRÍCIA FÂNDESSAN COSTA ALVES
  • DESENVOLVIMENTO DE UM SCAFFOLD COMPÓSITO FORMADO POR POLISSACARÍDEOS E HIDROXIAPATITA CONTENDO GÁLIO, VISANDO A ADSORÇÃO DE CORANTES EM MEIO AQUOSO
  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 15/12/2022
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  • Melhorar a qualidade da água é um dos grandes desafios ambientais a serem resolvidos nos dias de hoje, uma vez que a água é essencial à vida, às atividades domésticas, agrícolas e industriais. Muitos contaminantes são compostos orgânicos tóxicos, que são introduzidos na água através da emissão de efluentes das indústrias petroquímica, farmacêutica, têxtil, entre outras. Estudos científicos estão sendo desenvolvidos utilizando polímeros naturais e técnicas de fabricação de scaffold com o intuito de sanar essas problemáticas oriundas desses contaminantes. Os scaffold são materiais que possuem grande potencial para aplicação em processos de adsorção, por possuírem alta área superficial, alta porosidade e presença de grupos hidrofílicos dependente dos materiais utilizados para sua produção. No Capítulo 1, será apresentado uma revisão bibliográfica sobre scaffolds utilizados para adsorção de corantes como um estudo prospectivo, com enfoque no tema de utilização desses materiais na área de remediação ambiental. No Capítulo 3, um scaffold foi sintetizado à base de biopolímeros e material inorgânico, sendo goma gelana, quitosana como parte biopolimérica e hidroxiapatita dopada com gálio como parte inorgânica, visando a adsorção de corantes aniônicos. Nesse sentido, o estudo sintetizou e caracterizou o scaffold por Difração de Raios X (XRD), Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de raios X por energia dispersiva (SEM-EDS), e testes de adsorção foram realizados por espectroscopia ultravioleta visível (UV-Vis). A partir do DRX observou-se os planos característicos tanto da quitosana como da hidroxiapatita. As análises de FTIR e TG do scaffold indicam que houve interações entre os materiais precursores na produção do mesmo com observações no deslocando das bandas características e aumentando a estabilidade térmica. Por meio do MEV foi possível observar que o scaffold possui característica porosa, sendo essa morfologia bastante importante na aplicação do scaffold na adsroção. No resultado da análise de EDS foi possível comprovar qualitativamente a presença de elementos precursores para a formação do scaffold. E por meio dos ensaios de adsorção, conclui-se que o scaffold teve sucesso e apresentou excelente potencial para remoção de Remazol Blue RGB e Remazol Red com adsorção de 341,41 ± 6,82 e 584,89 ± 23,39 mg/g, respectivamente.

  • HELDENEY RODRIGUES DE SOUSA
  • HIDROGÉIS INOVADORES CONSTITUÍDOS DE POLÍMEROS NATURAIS PARA APLICAÇÃO TECNOLÓGICA NA AGRICULTURA
  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 08/12/2022
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  • Cerca de 84% das terras aráveis do mundo são terras áridas, com baixo teor de nutrientes limitando a capacidade de produção agrícola. Uma abordagem para resolver este problema é usar hidrogéis de polímeros naturais modificados como dispositivos de liberação controlada na agroindústria. Portanto, este trabalho realizou estudo bibliográfico e revisão de literatura sobre os métodos de preparação de gel superabsorvente baseado em polímeros naturais e seus potenciais impactos na agricultura, bem como a sintetização de 4 novos hidrogéis superabsorvente pela reação de copolimerização por enxertia utilizando como polímeros naturais a goma do exsudato do cajueiro (Anacardium occcidentale) (CG) ou Mesocarpo do babaçu (Orbignya pharelata) (MB) com a poliacrilamida (PAM) que se diferenciam pela presença (HGCP e HMBP) ou ausência (HGC) e HMB) do fertilizante fosfato de potássio, os quais podem ser utilizados como carreadores de nutrientes e corretivos do solo. Esses materiais foram caracterizados por difração de raios X (DRX), e os hidrogéis apresentaram características cristalográficas distintas de seus precursores, indicando interações entre cadeias macromoleculares. Na espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), uma banda distingue HMBP de hidrogéis de HMB, atribuída à incorporação de fosfato de potássio. A análise termogravimétrica (TG e DTG) mostrou a estabilidade térmica dos materiais obtidos. Os resultados dos testes de intumescimento mostram a capacidade superabsorvente dos materiais, pois incham 24.000 (HGC), 15.000 (HGCP), 25.000 (HMB) e 30.000 (HMBP) vezes sua massa inicial. Com relação à toxicidade desses materiais, um estudo realizado com Artemia mostrou que o produto desenvolvido não apresenta riscos. Além disso, pode-se ver que hidrogéis contendo fosfato de potássio têm grande potencial no controle de sistemas de distribuição de macronutrientes e são promissores corretivos de solo e transportadores de nutrientes para aplicações agrícolas.

  • SUZIETE BATISTA SOARES GUSMÃO
  • Nanotubos de titanato e suas multifuncionalidades: estudo de propriedades magnéticas e aplicações biológicas
  • Orientador : BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO
  • Data: 05/12/2022
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  • A nanotecnologia aliada no desenvolvimento de nanomateriais surge como uma ciência que tem potencial em diferentes tipos de aplicações, havendo um foco de interesse na área de ciências dos materiais e biomédica. Assim, surge a necessidade por diferentes classes de materiais com o objetivo de melhorar propriedades físicas, químicas e biológicas permeando a nanoescala. Neste trabalho, nano-heteroestruturas com propriedades magnéticas. Utilizou-se como suporte nanoestruturado: nanotubos de titanato decorados com nanopartículas de anatásio sintetizados pelo método hidrotérmico assistido por microondas, os nanotubos de titanato foram submetidos a modificações químicas envolvendo reação de troca iônica, os íons de Na+, presentes nos nanotubos como preparados, foram trocados por íons de Fe3+ ocorrendo a decoração com nanopartículas com propriedades magnéticas na superfície externa e entre as camadas dos nanotubos. Os resultados mostraram que a substituição dos íons de Na+ pelos íons de Fe3+, resultou em um aumento na distância interlamelar dos TiNTs. As caracterizações por difração de raios-X e espectroscopia Mössbauer confirmaram a formação de fases de ferro, β-FeOOH e α-Fe2O3, após a substituição de Fe3+. Adicionalmente, MET-V e MET-AR revelaram uma nano-heteroestrutura complexa com abundantes nanopartículas de β-FeOOH ≈ 5 nm nos espaços intercamadas, bem como nanopartículas de α-Fe2O3 ≈ 10 nm nas paredes externas do Fe-TiNT@AnNP. As curvas magnéticas revelaram uma contribuição ferromagnética em combinação com um componente paramagnético para as duas amostras. A substituição iônica nos nanotubos de titanato com íons de ferro levou a formação de uma nano-heteroestrutura complexa, apresentando alterações nas propriedades ópticas e magnéticas. Estes resultados, indicam que as duas nanoestruturas investigadas possuem propriedades magnéticas e podem vislumbrar aplicações em diferentes áreas: ambiental (tratamento de efluentes têxteis) e biomedicina (sistema de imagiológia). Relatamos também neste trabalho a síntese de nanocompósitos híbridos de nHAp/TiNTs em diferentes concentrações, (1%, 2%, 3% e 10% em massa de TiNT) por meio da precipitação aquosa úmida. Observamos, por difração de raios-X, espectroscopia Raman e FTIR, picos característicos dos grupos de fosfato e carbonato das amostras sintetizadas. Além disso, o refinamento de Rietveld confirmou a estrutura da HAp, a adição de TiNT afeta a morfologia dos nanocompósitos, diminuindo o tamanho médio do cristalito de 54 nm (HAp) para 34 nm (HAp/TiNT10%), confirmando sua incorporação. Os índices de cristalinidade calculados através do espectro Raman, banda ≈ 961 cm-1 (fosfato) e das intensidades dos planos (112) e (300) pelos difratogramas de raios-X mostraram que os valores decrescem de acordo com o aumento das concentrações dos TiNTs, o que confirma a sua adição a estrutura. Imagens de microscopia eletrônica de varredura mostraram a presença de TiNT. Considerando a importância de um material biocompatível, verificamos a atividade citotóxica em uma linhagem de fibroblastos (L929) em diferentes concentrações 300 μg/mL a 0, 58 μg/mL, revelando que não houve morte celular notável em nenhuma das concentrações utilizadas. A atividade regenerativa in vivo foi realizada usando modelos animais ooforectomizados organizados em 7 grupos contendo 5 animais cada, ocorrendo regeneração tecidual em todos os grupos testados. A reparação óssea foi estatisticamente maior no grupo HAp/TiNT10% (p<0,0100) em comparação ao grupo controle (sem qualquer tratamento), no período experimental de 30 dias Assim, os nanomateriais são promissores para a medicina regenerativa do tecido ósseo.

  • ISA GABRIELA FREITAS DE SÁ
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE ZnO CO-DOPADO COM Er E Co PARA APLICAÇÃO FOTOCATALÍTICA
  • Orientador : JOSY ANTEVELI OSAJIMA FURTINI
  • Data: 29/11/2022
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  • A co-dopagem de semicondutores possibilita a obtenção de um material com diferentes propriedades e diversas aplicações.  Especialmente, a co-dopagem das nanoestruturas de oxido de zinco (ZnO) que tem sido amplamente utilizada por ser uma boa alternativa para alterar as suas propriedades e assim direciona-lo a uma aplicação específica. Neste contexto, buscou-se investigar as propriedades morfológicas, ópticas, estruturais e resposta fotocatalitica na degradação do corante eosina amarela (EA) do semicondutor ZnO co-dopado com o metal de transição Cobalto e com o metal de terra rara Érbio. Através dos estudos prospectivos verificou-se a utilização da dopagem do ZnO com metal de transição e com terras raras em aplicações fotocatalítica na degradação de corantes, onde apresentaram bons resultados na melhoria da eficiência na fotodegradaçao e têm sido materiais promissores em processos de remoção de contaminantes. Os testes realizados no estudo das propriedades do ZnO co-dopado com Er e Co mostraram que o material que possui a concentração de 2% de Er e 3% de Co na estrutura do ZnO apresentou uma resposta fotocatalítica de 48,7% na degradação do corante eosina amarela (EA) sob irradiação de luz (UV) durante 2 horas, apresentando a maior capacidade de remoção de corante EA entre as demais amostras co-dopadas, o que pode ser atribuído a maior área superficial observada para essa amostra.

  • JOSÉ WÉLITON NOGUEIRA JÚNIOR
  • STUDY AND CHARACTERIZATION OF METALLIC OXIDES - EFFECTS AND APPLICATIONS IN DIFFERENT SUBSTRATES
  • Orientador : ROMULO RIBEIRO MAGALHÃES DE SOUSA
  • Data: 04/11/2022
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  • The present work consists of three chapters that correspond to three scientific articles with different approaches and related topics. The first is a literature review article that addresses different forms of synthesis of iron-based and zinc-based metal oxides that are applied in catalysis. In addition to addressing the possibility of metal oxide formation by the cathodic cage plasma deposition method. The work emphasizes the possibility of producing metallic oxides by the cathodic cage method, for catalysis applications. The second article deals with the formation of iron oxide, hematite, in the alpha phase on 304 stainless steel and glass substrates. The oxide growth occurred in the film morphology using the cathodic cage plasma deposition method with the application of a carbon steel cage. In this work, studies of structural, morphological, electrochemical and thermo-optical properties of the films were carried out. The third article deals with the formation of zinc oxide film on the surface of 304 stainless steel, also using a cathodic cage deposition method applying a galvanized steel cage. The films produced under different treatment conditions had microstructural and morphological, mechanical and compositional characterization. That said, the work was able to confirm that the method of production of different films is effective and the films produced can be used for catalysis studies.

  • LÍVIA REZENDE PASSOS SILVA TENÓRIO ALVES
  • “INFLUÊNCIA DA VERMICULITA NO RETARDAMENTO DA CHAMA E PROPRIEDADES MECÂNICAS DAS ESPUMAS RÍGIDAS DE POLIURETANO
  • Orientador : DURCILENE ALVES DA SILVA
  • Data: 04/10/2022
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  • Novos materiais para edifícios e espaços abertos estão sendo estudados e testados quanto a durabilidade, aspecto de desgaste, deterioração por UV e impacto da eficiência energética, uma solução viável é a formulação de compósitos de espumas rígidas de poliuretano (PU). As espumas rígidas de poliuretano (PU) foram preparadas pelo método de espuma expansível em uma etapa usando moldagem por fundição. Os compósitos de espuma de poliuretano/vermiculita (PU/VMT) foram desenvolvidos com a adição de argila em diferentes proporções (0, 5, 10, 15 e 20%) na formulação. Os efeitos de modificações compostas foram avaliados por difração de raios X (DRX), análise termogravimétrico (TG/DTG) e microscopia eletrônica de varredura (MEV/EDS) aplicada ao retardamento de chama explorado pelo teste de queima vertical (ASTMD 3801-96). A análise de DRX mostrou os picos definidos em 2θ = 18° e 2θ = 73° em relação à cristalinidade em formação e interação de segmentos rígidos foram identificados, como bem como a influência da redução da cristalinidade em compósitos. No teste de chama, o retardante de chama superfície foi bem sucedido em todos os compósitos, dado o sucesso da dispersibilidade e orientação planar das camadas de argila e a existência de um teor ideal de vermiculita (VMT) incorporado na matriz de espuma. Os compósitos PU/VMT foram testados na Máquina de ensaios universal – SHIMADZU AGX-250kN, utilizada para os ensaios mecânicos. Foram realizados o ensaio de Compressão (ASTM D 1621-10), Tração (ASTM D 638–14– Tipo III) e Flexão (ASTM 790 procedimento A). O aperfeiçoamento nas propriedades mecânicas nos compósitos PU10 e PU15 em relação à espuma compósita PU5, ocorre especialmente devido ao aumento da viscosidade da mistura pré-expansão, que propicia um aumento da densidade aparente das espumas compósitas em relação à espuma de PU. Todos os compósitos podem ser empregados com a vantagem de parte da espuma ser composta de VMT, proporcionando vantagens ambientais e econômicas.

  • TAINARA GOMES DE OLIVEIRA
  • Efeito da Troca Iônica e da Temperatura sobre as Propriedades Magnéticas de Nanotubos de Titanato
  • Orientador : BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO
  • Data: 26/08/2022
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  • Os nanotubos de titanato são estruturas com morfologia tubular paredes lamelares que são cada vez mais investigados pela comunidade científica devido as suas propriedades excepcionais e morfologia de fácil obtenção. Dentre essas propriedades, a capacidade de troca iônica vem aprimorando cada vez mais os nanotubos possibilitando aplicações diversas como fotocatálise, atividade antibacteriana, semicondutores em células solares e aplicações magnéticas, principalmente como semicondutores magnéticos diluídos. Nesse contexto, nanotubos de titanato foram sintetizados pelo método hidrotérmico alcalino convencional, trocados ionicamente com os íons magnéticos Ni2+, Co2+ e Fe3+, calcinados em atmosfera oxidante a 400 e 800 °C e caracterizados por Difração de Raios – X (DRX), Espectroscopia Raman e Infravermelho (IV), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), UV- Vis em modo de Reflectância Difusa e Magnetometria de Amostra Vibrante (MAV). A partir das caracterizações obtidas por Raman e IV, foi possível analisar os modos vibracionais das amostras puras e sem tratamento que mostraram modos correspondentes aos dos nanotubos de titanato, além disso, no tratamento a 800 °C as amostras aderiram outras fases relacionadas ao TiO2, como anatásio e rutilo, cujos resultados corroboraram com os dados de DRX que apresentaram maior cristalinidade nas amostras calcinadas a 800 °C, pois houve mudança estrutural nessas amostras. Pelo MEV, foi possível observar as partículas aglomeradas dos materiais analisados e por Reflectância Difusa, foi possível obter o valor do gap de energia e a energia de Urbach que apresentaram melhores valores para as amostras a 400 °C. Por fim, através do VSM foi possível observar uma contribuição ferromagnética das amostras de nanotubos puros e calcinados além de uma contribuição diamagnética, comportamento ferromagnético nas amostras de Fe400, NiTiNT, Ni400, Ni800 e CoTiNT com contribuição paramagnética. Já nas amostras de FeTiNT, Co400 e Co800 foi possível obter um comportamento paramagnético. O comportamento magnético nesses materiais está relacionado as vacâncias de oxigênio, aos polarons magnéticos e a transição de Ti4+ para Ti3+ em alguns sítios da rede possibilitando tal comportamento para essas nanoestruturas.

  • PAULO ROBERTO QUEIROZ DE ALMEIDA
  • Avaliação dos efeitos do tratamento duplex por plasma em propriedades superficiais do aço inoxidável UNS S32760
  • Orientador : FERNANDA ROBERTA MARCIANO
  • Data: 17/08/2022
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  • O aço inoxidável super duplex UNS S32760 possui excelente resistência à corrosão e boas propriedades mecânicas, superiores aos demais aços inoxidáveis, o que justifica sua ampla utilização em plataformas de extração de petróleo e gás. Apresenta, no entanto, propriedades tribológicas limitadas. Os tratamentos de superfície são uma alternativa para melhorar essas propriedades, mas a exposição dessa liga a altas temperaturas pode causar uma deterioração de suas propriedades de corrosão. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi investigar o efeito do tratamento duplex a baixa temperatura (menor que 773 K), que consiste de nitretação a plasma seguida de deposição de nitreto de titânio a plasma com gaiola catódica, sobre o substrato de aço UNS S32760, para avaliar a influência desses tratamentos na resistência ao desgaste desses aços. Um tratamento convencional de nitretação a plasma de 2 h e um de 4 h foram realizados. Em seguida, dois tratamentos de deposição de nitreto de titânio, com duração de 2 h e 4 h, foram realizados, nas amostras tratadas a 2 h e a 4 h por nitretação a plasma convencional. A temperatura em todos os tratamentos foi de 723 K. As amostras foram caracterizadas por Microscopia Óptica, Microscopia Eletrônica de Varredura, Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), Difração de Raios-X (DRX) com aplicação do refinamento Rietveld, microdureza Vickers, teste de adesão de indentação Rockwell C e teste de micro-desgaste abrasivo por esfera fixa. A amostra submetida apenas ao tratamento de nitretação apresentou a maior dureza superficial, 4,06 vezes maior que a apresentada pelo material base. Os resultados combinados de EDS e DRX evidenciaram a formação de uma camada de nitreto composta por nitretos de ferro e cromo e uma zona de difusão composta apenas por austenita expandida, e um filme estequiométrico de nitreto de titânio nas amostras submetidas ao tratamento duplex. As boas condições de adesão, aliadas à alta dureza das amostras submetidas ao tratamento duplex, sugerem aumento das propriedades mecânicas com a aplicação dos tratamentos duplex. Os resultados mostraram que a camada nitretada combinada com o filme de TiN possibilitou a diminuição de até 9,41 vezes do volume de desgaste. O filme proporcionou uma mudança no mecanismo de desgaste, diminuindo a tendência de desgaste por riscamento. Além disso, observou-se a presença de menor teor de oxigênio na região de desgaste das amostras tratadas, o que pode ser associado a um menor aquecimento das amostras durante o teste. Assim, o tratamento duplex tem um grande potencial de aplicação para melhorar a resistência ao desgaste do aço UNS S32760.

  • LUIZ HENRIQUE PORTELA DE ABREU
  • EFFECTS OF TITANIUM NITRIDE DEPOSITION ON THE SURFACE PROPERTIES OF CONVENTIONAL PLASMA NITRIDED AISI M2 STEEL
  • Orientador : ROMULO RIBEIRO MAGALHÃES DE SOUSA
  • Data: 05/08/2022
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  • O presente trabalho é composto por três artigos, subdivididos em três capítulos. O primeiro capítulo traz uma revisão bibliográfica da síntese de nitreto de titânio e dióxido de titânio por plasma em gaiola catódica em diversos substratos e relatos sobre o efeito dos parâmetros de processamento em sua eficácia geral, enfatizando os principais resultados obtidos por meio dos estudos já realizados sobre a técnica de deposição por plasma em gaiola catódica. O segundo apresenta uma análise comparativa da aplicação da nitretação por plasma convencional e em gaiola catódica nas propriedades superficiais do aço ferramenta AISI M2, evidenciando os resultados da aplicação dos tratamentos em uma ferramenta punção aplicada na fabricação de pregos. E, por fim, o terceiro capítulo, que traz como novidade um estudo sobre o efeito da deposição de um filme fino de nitreto de titânio por plasma em gaiola catódica sobre a superfície de uma amostra de aço AISI M2 pré-nitretada por plasma convencional, a fim de analisar a adesão e a resistência ao desgaste do revestimento formado. Este trabalho mostra a viabilidade da aplicação da técnica de nitretação por plasma em gaiola catódica em formar revestimentos em substratos metálicos e não-metálicos utilizados na indústria metal-mecânica e de semicondutores..

  • HUMBERTO DENYS DE ALMEIDA SILVA
  • Avaliação da Substituição Parcial do Cimento Portland por Cinzas da Folha de Bambu em Tijolos Solo-cimento
  • Orientador : JOSE MILTON ELIAS DE MATOS
  • Data: 22/06/2022
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  • O alto cultivo de bambu por todo o mundo assim como o seu grande uso em diversas indústrias provocam grandes impactos ambientais como a geração de grandes volumes de resíduos de folhas. Paralelo a isso, a indústria da construção civil tem buscado alternativas sustentáveis para aplicações em que possam fazer a substituição parcial do cimento. O presente estudo então propôs a utilização de cinzas da folha de bambu (CFB), como substituto parcial do cimento na composição de tijolos de solo-cimento. As CFB’s foram produzidas a temperatura de 600 °C e tempo controlado de 2 horas, sendo caracterizadas por Difração de Raios-X (DRX), Fluorescência de Raios-X (FRX), Termogravimetria, Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Atividade Pozolânica. Os demais materiais foram caracterizados por análise granulométrica, Limites de Atterberg, DRX, FRX. Os resultados classificam as CFB’s como um material com alto índice pozolânico, sendo composto em sua maior parte por sílica (SiO2) amorfa. Corpos de provas de tijolos solo-cimento com substituição do cimento em 0%, 5%, 10%, 15% e 20% pelas CFB’s foram preparados, curados por 7, 14, 28 e 56 dias e caracterizados por absorção de água, ensaio mecânicos (resistência à compressão e flexão) e por MEV. Para todos os tempos de cura os resultados de absorção de água e resistência à compressão para todas as amostras, estavam acima do exigido pela norma brasileira. As CFB’s aplicadas a tijolo solo-cimento, portanto, se apresentaram como uma alternativa viável e sustentável, diminuindo o consumo de cimento.

     

  • MARÍLIA CRISTINA ROCHA DA SILVA
  • SÍNTESE DE NANOPARTÍCULAS DE ZnO CO-DOPADAS COM Fe E Pr: ESTUDO DAS PROPRIEDADES ESTRUTURAIS, ÓPTICAS E ANTIBACTERIANAS
  • Data: 08/04/2022
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  • No presente trabalho, foi estudado o papel da adição de Fe e Pr nas propriedades estruturais, ópticas e antimicrobianas de nanopartículas esféricas de ZnO sintetizadas pelo método sol-gel. O ZnO possui estrutura hexagonal wurtzita com constantes de rede a = b = 3,249 Å e c = 5,206 Å para um cristal ideal, esses valores nas amostras co-dopadas aumentaram com a variação de Pr de 0,00 a 0,004 enquanto o tamanho médio do cristalito diminuiu. A inserção de Fe e Pr na estrutura de ZnO wurtzita também foi confirmada pelas mudanças no comprimento de ligação Zn - O (1,9763 Å para 1,9793 Å para 0,00 ≤ y ≤ 0,04). Na espectroscopia Raman foram observados modos vibracionais característicos do ZnO e no FTIR foi identificado a ligação Zn-O confirmando a formação de óxido de zinco sem fase secundária. As amostras de ZnO dopado e co-dopado apresentaram morfologia esférica aglomerada com redução do tamanho médio dos cristalitos à medida que a concentração de praseodímio aumenta de 0,00 para 0,04. As propriedades texturais foram alteradas pela inclusão de Fe, ocasionando aumento na área superficial e no volume das nanopartículas, enquanto nenhuma mudança foi observada a partir da inserção de Pr. Todas as amostras apresentaram valores de gap de energia abaixo do esperado para ZnO bulk e os menores valores foram obtidos para amostras contendo Fe e Pr. O estudo indica que, defeitos estruturais geram elétrons livres extras com energia menor que a energia do ZnO na banda de valência, produzindo novos níveis eletrônicos no gap de energia do ZnO e, portanto, diminuindo o gap de energia óptico. A análise e deconvolução dos espectros de fotoluminescência confirmaram a formação de defeitos estruturais, causados pelas condições de síntese utilizadas e inclusão de íons dopantes. A atividade antimicrobiana contra Escherichia coli e Staphylococcus aureus pelo método de contato direto mostrou atividade superior para S. aureus devido às interações nanopartículas-bactérias. A ação dos dopantes sobre as bactérias pode ter contribuído para o melhor desempenho observado contra S. aureus, enquanto a concentração de Pr influenciou diretamente no efeito inibitório de E. coli. Portanto, os materiais sintetizados podem atuar na eliminação microrganismos patogênicos.

  • ALEXANDRO DE SOUSA SÁ
  • Óxido de Zinco (ZnO) Dopado com Cério (Ce): Estudo Fotocatalítico e Antimicrobiano
  • Orientador : CARLA EIRAS
  • Data: 31/03/2022
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  • Neste trabalho avaliou-se a degradação do fármaco ibuprofeno (IBF), por fotólise e fotocatálise, utilizando o fotocatalisador óxido de zinco (ZnO) dopado com cério (Ce), e a atividade antimicrobiana deste fotocatalisador. Os parâmetros analisados incluem a influência da concentração do fotocatalisador (0,5; 1,0 e 1,5 gL-1), bem como os efeitos do pH (3, 7 e 10), o efeito de H2O2 e eliminadores de radicais. Os experimentos foram realizados irradiando as soluções aquosas do fármaco em um reator fotoquímico por 120 min na caixa de irradiação UV. As amostras foram analisadas por DRX, RAMAN, MEV, UV-VIS e BET. A atividade antimicrobiana do material foi avaliada por contato direto no escuro e sob luz visível. A caracterização estrutural por DRX e MEV elucidou o fato do ZnO conter cério. O valor do band gap foi de 3,31 eV. As melhores condições experimentais para a fotodegradação do IBF foram 60% obtidas em condição ácida utilizando 0,50 gL-1 de Ce-ZnO em uma solução de 20 ppm de IBF. A presença de peróxido de hidrogênio favoreceu o processo de fotocatálise. Ce-ZnO exibiu boa atividade de degradação de IBF mesmo após três ciclos fotocatalíticos sob luz ultravioleta. O buraco desempenha um papel fundamental no processo de degradação do ibuprofeno. A toxicidade dos produtos fotolisados foi monitorada contra Artemia salina (bioindicador) e não gerou metabólitos tóxicos. O ZnO e o Ce-ZnO apresentam potencial atividade antibacteriana frente as bactérias Staphylococcus aureus (ATCC 25923) e Escherichia coli (ATCC-25922). A tese inica-se com uma revisão sistemática e uma prospecção sobre a degradação do ibuprofeno em diferentes catalisadores, em seguida, é apresentada a síntese, a caracterização, a aplicação fotocatalítica e antimicrobiana do fotocatalisador óxido de zinco (ZnO) dopado com cério (Ce).

  • PRISCILA BRANDÃO DE SOUSA
  • ANÁLISE ESTRUTURAL, MORFOLOGIA, PROPRIEDADES ÓPTICAS E SONOFOTOCATALÍTICAS DE MICROCRISTAIS DE (Ca1-xSrx)WO4 E Sr(Mo1-xWx)O4 SINTETIZADOS PELO MÉTODO SONOQUÍMICO
  • Data: 24/03/2022
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  • Microcristais de tungstato de cálcio e estrôncio [(Ca1-xSrx)WO4] e de molibdato-tungstato de estrôncio [Sr(Mo1-xWx)O4] em função dos valores de (x = 0; 0,25; 0,50; 0,75 e 1) foram sintetizados pelo método sonoquímico (SQ). A estrutura, morfologia, propriedades ópticas e sonofotocatalíticas foram investigadas em função da substituição em diferentes proporções dos modificadores de rede (Ca2+ e Sr2+), bem como dos formadores de rede (Mo6+ e W6+). As caracterizações estruturais realizadas por difração de raios-X (DRX), refinamento pelo método Rietveld, espectroscopias micro-Raman e na região do infravermelho com transformada de Fourier (IV-TF) comprovaram que todas as amostras como obtidas são monofásicas, cristalinas e estruturalmente ordenadas com estrutura tetragonal do tipo scheelita. As imagens de microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEV-EC) mostraram morfologias semelhantes a flores e fusos para os microcristais de (Ca1-xSrx)WO4 em função dos valores de (x = 0; 0,25; 0,50; 0,75 e 1). Já para os microcristais de Sr(Mo1-xWx)O4 em função dos valores de (x = 0; 0,25; 0,50; 0,75 e 1), as formas dos cristais são tipo octaédricas, halteres e também fusiformes. Os espectros de reflectância difusa no ultravioleta-visível (UV-Vis) indicaram um aumento nos valores de energia de banda proibida (Egap) diretamente proporcional a substituição dos íons Ca2+ por Sr2+, entre 4,68 e 4,94 eV, bem como com a substituição dos íons Mo6+ por W6+, entre 4,27 e 5,01 eV. Esses dados indicam uma redução de níveis de energia intermediários entre a banda de valência (BV) e a banda de condução (BC) com o aumento da concentração de íons Sr2+ e W6+ na rede (em relação aos íons Ca2+ e Mo6+). As propriedades catalíticas dos microcristais foram avaliadas por meio da degradação da solução do corante catiônico Rodamina B (RhB) sob o efeito simultâneo das radiações UV-C e ultrassônica (sonofotocatálise - SFC). Dentre todos, os microcristais de CaWO4 e de Sr(Mo0,25W0,75)O4 apresentaram o melhor desempenho sonofotocatalítico: aproximadamente 96% e 98%, respectivamente. Assim, a SFC provou ser uma abordagem promissora para a degradação de corantes orgânicos.

  • RENAN MATOS MONÇÃO
  • Estudo da resistência à corrosão de filmes finos formados por plasma em aço AISI 316L utilizando gaiola catódica de Hastelloy
  • Orientador : ROMULO RIBEIRO MAGALHÃES DE SOUSA
  • Data: 11/03/2022
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  • Neste trabalho, foi investigado o uso de Hastelloy C-276 como gaiola catódica para a deposição de filmes finos sobre o substrato de aço AISI 316L por plasma. Os filmes foram tratados a 350, 375, 400 e 425°C por 4 horas com uma mistura hidrogênio-nitrogênio na proporção de 40% e 60%, respectivamente, por potencial flutuante. Os filmes finos foram examinados por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia Raman e polarização potenciodinâmica. Os resultados da espectroscopia indicaram a formação de várias fases como FeNi3, CrNi e MoN1/2. Os filmes preparados a 375 ºC apresentaram excelente resistência à corrosão com menor potencial de corrosão negativo (-0,020 V). O aumento e diminuição dos teores de FeNi3 e CrNi acompanham o aumento da temperatura aplicada, o que não tem efeito positivo na resistência à corrosão dos filmes.

  • ALBERT SANTOS SILVA
  • Hidrogéis nanocompósitos de goma do cajueiro/laponita para remoção seletiva de corantes catiônicos
  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 03/03/2022
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  • Os corantes são materiais de grande importância industrial, mas que trazem uma grande preocupação ambiental quando descartado sem uma etapa de pós-tratamento, levando a contaminação de corpos d'agua e causando contaminação com difícil remoção. Técnicas como a adsorção possuem grande eficiência para remoção de poluentes em meios aquáticos, e dentre os materiais utilizados para o processo de adsorção destacam-se os hidrogéis superabsorventes, pois possuem grande capacidade de adsorção quando comparado a outros materiais. Este trabalho teve como objetivo a síntese e caracterização de hidrogéis contendo laponita para remoção de corantes catiônicos através do processo de adsorção. Os hidrogéis foram produzidos através da reticulação da goma do cajueiro com acrilamida (HGC) e com laponita (HGC-LAP) em concentração de 2% e caracterizados pelas técnicas de difração de raios-X (DRX), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TG), análise de textura, além da capacidade de intumescimento, bioensaio frente Artemia Salina e teste de adsorção e reuso. A busca por artigos e patentes realizados nas bases de artigos Web of Science, Scopus e Scielo e de artigos Web of Science, EPO e INPI, indicaram que o estudo de hidrogéis para aplicação em remoção de corantes ainda é um processo com poucos estudos, mas que apresentam grande potencial na área de adsorção. Pelo DRX foi observado picos de difração característicos da laponita somente no HGC-LAP. Não foram observadas diferenças nos espectros de FTIR do HGC e HGC-LAP. A TG mostrou que a presença da laponita na matriz do hidrogel aumentou a estabilidade térmica do hidrogel em aproximadamente 10% devido a presença da carga inorgânica que provoca um aumento da reticulação do material, influenciando também nas análises de textura e capacidade de intumescimento. Os hidrogéis apresentaram estabilidade de adsorção na faixa de pH acima de 4, com adsorção máxima de 1648,2 mg g-1 para HGC e 2887,5 mg g-1 para HGC-LAP em pH 6 e um pHpcz de 11,25 e 11,46 respectivamente. O modelo cinético que melhor se adequou aos dados experimentais foi o de pseudo-segunda ordem e o modelo isotérmico foi o de Langmuir, indicando assim uma adsorção monocamada. Os hidrogéis apresentaram seletividade na adsorção de corantes catiônicos. Os hidrogéis apresentaram capacidade de reutilização sem perda na capacidade de adsorção com 5 ciclos de adsorção, indicando um material com boas propriedades de adsorção com potencial de uso em grande escala, além de não apresentarem toxicidade frente Artemia Salina. Os resultados obtidos indicam a obtenção de um material promissor para aplicação em remoção de compostos catiônicos.

  • PEDRO JOSÉ GOMES RODRIGUES
  • ELECTRODEPOSITION OF BACTERICIDAL AND BIOACTIVE NANO-HYDROXYAPATITE ONTO ELECTROSPUN PIEZOELECTRIC POLYVINYLIDENE FLUORIDE SCAFFOLDS
  • Orientador : ANDERSON DE OLIVEIRA LOBO
  • Data: 24/02/2022
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  • The fibrous scaffolds for bone tissue engineering (TE) that mimic the extracellular matrix with bioactive and bactericidal properties could provide adequate conditions for regeneration of damaged bone. Electrospun ultrathin fibers covered with nano-hydroxyapatite is a favorable fibrous scaffold design for TE applications . We developed a fast and reproducible strategy to produce polyvinylidene fluoride (PVDF)/nano-hydroxyapatite (nHAp) nanofibrous scaffolds with bactericidal and bioactive properties. Fibrous PVDF scaffolds were obtained firstly by the electrospinning method. Then, their surfaces were modified using oxygen plasma treatment followed by electrodeposition of nHAp. This procedure formed nanofibrous and superhydrophilic PVDF fibers (133.6 nm, fiber average diameter) covered with homogeneous nHAp (202.6 nm, average particle diameter) crystals. Energy-dispersive X-ray spectrometry demonstrated the presence of calcium phosphate, indicating a Ca/P molar ratio of approximately 1.64. X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, and Raman spectroscopy spectra identified β-phase of nHAp. Thermal analysis indicated a slight reduction in stability after nHAp electrodeposition. Bactericidal assays showed that nHAp exhibited 99.8% efficiency against Pseudomonas aeruginosa bacteria. The PVDF/Plasma and PVDF/nHAp groups had the highest cell viability, total protein, and alkaline phosphatase activity by 7 days after exposure of the scaffolds to MG63 cell culture. Therefore, the developed scaffolds are an exciting alternative for application in bone regeneration.

  • LEILA SAMARA SANTOS MOREIRA MAGALHÃES
  • APPLICATIONS OF HYDROGELS IN TISSUE ENGINEERING - MICROFABRICATION TECHNIQUES AND IN VITRO APPLICATIONS
  • Orientador : ANDERSON DE OLIVEIRA LOBO
  • Data: 23/02/2022
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  • Osteoporosis is a disorder characterized by decreased bone mineral density and structural degeneration of bone tissue making it susceptible to fracture [1] [2]. Fractures caused by osteoporosis can cause acute and chronic pain affecting mainly elderly patients, and until the fracture occurs osteoporosis is asymptomatic and often progresses without symptoms [3]. Osteoporosis can occur in men, especially after age 70, and in women after menopause due to declining estrogen levels and osteoporotic fractures are considered a priority in public health, as over 40% of women and 20% of men They are likely to have an osteoporotic fracture during their lifetime. It is estimated that the growth of the elderly population and the risk of osteoporosis will increase 3-fold by 2050 causing excessive health costs [4]. Thus, with increasing life expectancy worldwide, it is expected that the prevalence of osteoporosis will consequently increase. Clinical and therapeutic treatments for osteoporosis are not able to offer long-term solutions to decrease bone loss and increased risk of fracture that are the main features of the disease. The combination of bioactive nanomaterials within a biomaterial framework is promising for the development of long-term localized treatment for people affected with osteoporosis [5]. These biomaterials include structured hydrogels and nanostructured clay particles, especially laponite, which have unique properties with high potential for medical, therapeutic, and diagnostic applications [6]. Laponite is a synthetic hectorite clay consisting of relatively uniform disc-shaped particles of 25 nm in diameter and 1 nm in thickness. Studies have also proven that laponite can induce bone formation even in the absence of any osteoinductive factors [7]. Thus, for bone tissue engineering, among the most sought after are osteoinducers that have the property of inducing ectopic bone formation and bone tissue regeneration [8]. Hydrogels are polymeric networks containing large amounts of water and have been considered excellent candidates for soft tissue engineering scaffolds, including polyethylene glycol diacrylate (PEGDA) which together with laponite improves mechanical properties and allows cell adhesion and its subsequent propagation in a 2D culture and supported 3D cell encapsulation [9]. In this context, Laponite and PEGDA become a useful alternative for the development and manufacture of scaffolds from 3D biofabrication with promising clinical application in bone regeneration therapies and treatments. Thus, this study aims to analyze the effect of laponite and propylene glycol diacrylate (PEGDA) for boné mineralization and repair.

  • VALDIVÂNIA ALBUQUERQUE DO NASCIMENTO
  • Potencial de Cerâmica Avançada na Remoção de Corante e Fármaco em Solução Aquosa
  • Orientador : JOSE MILTON ELIAS DE MATOS
  • Data: 07/01/2022
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  • A intensificação das atividades industriais aumenta significativamente a distribuição de substâncias tóxicas e outros poluentes não biodegradáveis de águas residuais industriais para o ambiente. Entre esses contaminantes, os Poluentes Orgânicos Persistentes são considerados prejudiciais aos seres humanos, à vida selvagem e às plantas.  As técnicas de separação, isto é, processo de adsorção, coagulação e eletrocoagulação, provaram ser mais eficazes na remoção de poluentes alvo. Neste trabalho objetiva-se a sintetizar e caracterizar tungstato de bário (BaWO4) e, determinar a capacidade de remoção do corante rodamina B e fármaco diclofenaco em meio aquoso. Foram realizadas análises de Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Espectroscopia Raman, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Raios X por Dispersão de Energia (EDS), Testes de remoções do corante rodamina B e fármaco diclofenaco, Ensaio de Letalidade em Artemia salina e Viabilidade celular (MTT assey). O padrão de DRX e espectro Raman indicaram que este material apresenta estrutura tetragonal do tipo scheelita, com grupo espacial I41/a de acordo com o cartão JCPDS Nº 43-0646, sem a presença de fases deletérias. Dois modos foram identificados nos espectros de FT-IR correspondentes aos estiramentos assimétricos (→O→W→O). O mapeamento de elementos por EDS permitiu a observação qualitativa dos elementos Ba, W e O presentes nas amostras. As capacidades de adsorção do corante rodamina B e fármaco diclofenaco foram estabelecidas e as melhores condições de adsorção são relatadas. Observou-se que o processo adsortivo não é influenciado pela temperatura. Para o corante no pH 2,0 ocorreu melhor adsorção e a menor massa de adsorvente apresentou excelente capacidade de sorção atingindo equilíbrio dinâmico com 30 minutos. Já para o fármaco o pH 4.0 juntamente com massa de 10 mg ocorreu a melhor capacidade de sorção com equilíbrio dinâmico em 1 minuto. A cinética de adsorção indicou que os processos estão relacionados às interações químicas do tipo quimissorção e o processos se ajustaram melhor ao modelo de Freundlich, no qual, a adsorção ocorre em multicamadas cujo os sítios de adsorção possuem características heterogêneas. Com base na quantidade de náuplios vivos em testes de ecotoxicidade, o tungstato de bário não demonstrara toxicidade. No Ensaio de Viabilidade Celular à medida que o tempo de tratamento aumentava, a conversão de formazan diminuía. Após 72 horas de tratamento, observa-se clara discriminação de dados dose-dependentes, com até cinco discriminantes em 72 horas com uma mudança na absorbância de 1,1 para 0,89 nM. Desta forma, as microesferas de BaWO4 podem ser consideradas como novo material adsorvente com possibilidade de aplicação em efluentes. 

2021
Descrição
  • ALAN ÍCARO SOUSA MORAIS
  • Desenvolvimento de Biomateriais Microesféricos ou Filamentosos para Aplicação Biomédica
  • Orientador : JOSY ANTEVELI OSAJIMA FURTINI
  • Data: 08/10/2021
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  • A fabricação de materiais multirespostas, inteligentes, tem sido uma alternativa viável na eficiência em processos de regeneração tecidual. Neste contexto, esta tese apresentará a multifuncionalidade das técnicas de eletropulverização e eletrofiação, ramificações da eletrohidrodinâmica, na fabricação de materiais com propriedades multirespostas para aplicações biomédicas. No Capítulo 1, será apresentado uma revisão bibliográfica sobre as técnicas de eletropulverização e eletrofiação, com enfoque no tema de utilização dessas técnicas na área biomédica. No Capítulo 2, será apresentado uma revisão sobre a fabricação de micropartículas poliméricas por eletropulverização na qual discute detalhadamente todos os parâmetros de fabricação e suas aplicações. No Capitulo 3 micropartículas geradoras de oxigênio compostas de Policaprolactona (PCL), Pluronic F-127 e peróxido de cálcio (CPO)foram fabricadas por Eletropulverização para aplicações na engenharia de tecidos. Os resultados mostram que o material obtido possui morfologia esférica (diâmetro de 17,00 ± 0,34 μm), apresentou no estudo biológico realizado em condrócitos de rato boa viabilidade celular e capacidade em liberar oxigênio de forma sustentada por até 7 dias, assim funcionando como uma ferramenta importante para aplicação em engenharia de tecidos. O Capitulo 4 curativoscicatrizantes antibacterianos fibrosos de Policaprolactona e Pluronic F-127 contendo o corante Azul de Metileno comofotossensibilizador foram fabricados por Eletrofiação para serem aplicadas à terapia fotodinâmica. Os curativos fabricados mostraram ótimos resultados antibacterianos quando aplicado com a terapia fotodinâmica (sob luz visível-660 nm). As membranas contendo o corante Azul de metileno demonstraram notável atividade antibacteriana contra a bactéria Gram-positiva Staphylococcus aureus ATCC 25923 com cerca de 99% de inibição. Sugere-se que esta membrana possa ser utilizada no tratamento de UPD e em outras aplicações em áreas resistentes a infecções bacterianas.

  • SAMARA CLOTILDES SARAIVA RODRIGUES
  • DESENVOLVIMENTO DE FILMES POLIMÉRICOS BIODEGRADÁVEIS A BASE DO AMIDO EXTRAÍDO DO BABAÇU E DE MILHO PARA APLICAÇÃO EM EMBALAGENS DE ALIMENTOS
  • Orientador : RENATA BARBOSA
  • Data: 24/09/2021
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  • O amido de milho é vastamente utilizado no desenvolvimento de filmes poliméricos para embalagens de alimentos, mas nas últimas décadas, muito tem se pesquisado sobre amidos extraídos de fontes não convencionais para essa categoria de aplicação. Neste estudo, foram desenvolvidos filmes biodegradáveis de Ecovio (PLA/PBAT (poli(ácido láctico) /poli(butileno adipato co-tereftalato)) adicionando amido de milho comercial e amido extraído do mesocarpo de babaçu nas proporções de 1, 3 e 5 % com o objetivo de comparar e explorar o potencial da adição do amido do mesocarpo de babaçu em relação ao amido de milho para aplicações na indústria de embalagens de alimentos. A caracterização foi dividida em três etapas, inicialmente os amidos foram caracterizados e comparados quanto à sua morfologia, composição química, estabilidade térmica e viabilidade para fabricação de filmes. Análise comparativa entre os dois mostrou que o amido de babaçu apresenta maiores proporções de lipídios e proteínas do que o de milho, que os grânulos de amido do mesocarpo de babaçu tinham formato oval e alguns exibiam superfícies descamadas e fraturadas, enquanto os grânulos do amido de milho exibiram formas poligonais com superfícies lisas e sem agregados. A análise de difração revelou dois tipos diferentes de formas cristalinas para ambos os amidos, quanto ao comportamento térmico, o amido nativo apresentou-se menos estável termicamente do que o comercial. Em um segundo momento, os filmes à base de Ecovio contendo amido de milho comercial e amido extraído do mesocarpo de babaçu foram produzidos por extrusão plana e caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de luz visível, colorimetria, ângulo de contato, espectroscopia infravermelho e por difratometria de raios X. Os resultados indicaram que a cor, molhabilidade e a superfície dos filmes dependeram da fonte de amido adicionado, os plásticos contendo amido de mesocarpo de babaçu apresentaram superfícies mais ásperas e opacas com maior resistência à água do que aqueles com amido de milho. Em um terceiro momento, foram avaliadas as propriedades térmicas, mecânicas e de barreira dos filmes, os resultados obtidos não mostraram, apesar da diferença das fontes botânicas, dependência do amido, mas estão associadas ao teor de amido, ao efeito nucleante dos amidos na matriz e a mobilidade das cadeias dos polímeros que compõem o filme. As curvas das propriedades térmicas indicaram para todos os filmes um sistema bifásico com a presença de dois picos de degradação, de fusão e de transição vítrea, um atribuído ao PLA e outro ao PBAT, ambos componentes da blenda Ecovio. Os resultados das propriedades mecânicas mostraram que os filmes com amido exibiram comportamento semelhante à fase dispersa PLA, filmes com altos valores de resistência a tração, de módulo de elasticidade e de resistência à de ruptura e de baixos valores de alongamento máximo e de ruptura. As análises das propriedades de barreiras mostraram que os amidos promoveram incrementos nos valores de permeabilidade ao vapor de água e redução nos valores de solubilidade nos filmes.

  • RAILSON MACHADO PINTO
  • Desenvolvimento e Caracterização de Filmes Autossustentados a Base de Goma Amburana Cearensis como Alternativa para Embalagens Biodegradáveis
  • Orientador : CARLA EIRAS
  • Data: 31/08/2021
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  • O desenvolvimento de filmes a base de biopolímeros têm sido uma alternativa em substituição aos materiais sintéticos, principalmente no setor de embalagens, por apresentarem baixo custo de produção e a possibilidade de serem biodegradáveis em diferentes condições. Neste sentido, a Goma Amburana cearensis (GAmb) é um biopolímero interessante a ser utilizado na formação de filmes autossustentados destinados a embalagens, principalmente por ser de fonte natural e biodegradável. Neste projeto, foi realizada a extração da GAmb para o desenvolvimento de filmes autossustentados, produzidos pelo método casting e empregando o glicerol como plastificante. A partir das caracterizações realizadas, o espectro de FTIR da GAmb Isolada indicou que a estrutura do biopolímero é formada principalmente pelo α-L-Arabinofuranose e β-Galactopiranose, sugerindo que a estrutura básica da GAmb seja composta majoritariamente por heteropolissacarídeos arabinogalactano. Os valores de espessura ficaram na faixa de 80µm a 84µm e foi observado que a adição de maiores porcentagens de glicerol nos filmes resultou no aumento do teor de umidade e os valores de solubilidade em água variaram de 33,0% a 49,0%, sendo considerados moderadamente solúveis. Os difratogramas de Raios-X mostraram que os filmes possuem uma característica amorfa, com apenas um pico largo observado em 20º. Os resultados de biodegradação mostraram que é promissor o desenvolvimento de filmes a base de GAmb para futuras aplicações em embalagens biodegradáveis, por causa da rápida biodegradabilidade dos filmes de GAmb. Além disso, os filmes de GAmb e glicerol apresentaram um módulo de elasticidade máximo de 8,51Mpa, transmitância abaixo de 50% e mantiveram-se transparentes. Por fim, os resultados citados anteriormente corroboraram para um potencial uso da goma Amburana cearensis em embalagens biodegradáveis.

  • SAMUEL CAMPELO DIAS
  • Obtenção e caracterização do biopolímero do resíduo de Annona Muricata para a incorporação em argamassa cimentícia
  • Orientador : MARCILIA PINHEIRO DA COSTA
  • Data: 31/08/2021
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  • pesquisas têm se interessado em misturar argamassas e concretos com outros tipos de materiais, como plásticos, têxteis, materiais de cimentação, produtos químicos e aditivos minerais. Foi demonstrado que a adição de tais insumos tem a vantagem de melhorar as propriedades físicas e mecânicas, a durabilidade e a sua microestrutura desses materiais. De um modo geral utilizam-se aditivos sintéticos, porém, nos últimos anos tem-se buscado incorporar aditivos alternativos naturais e sustentáveis. Os resíduos de graviola (Annona Muricata) são descartados em grande quantidade pela indústria regional e tem um grande potencial para aplicação nas áreas de materiais. Nesse contexto, esta pesquisa teve como objetivo obter e caracterizar o biopolímero de resíduos de graviola (Annona Muricata) para a incorporação em argamassa à base de argamassa cimentícia. Os resíduos da graviola foram obtidos em uma fábrica de polpa de frutas em Teresina-PI e encaminhadas para o Laboratório Interdisciplinar de Materiais Avançados (LIMAV) para realização das análises. Inicialmente, o polissacarídeo da graviola foi extraído, purificado e o rendimento foi calculado. As caracterizações do polissacarídeo realizadas foram propriedades funcionais, composição química por GC, FTIR, DRX, TG-DTG, MEV e potencial zeta. O agregado miúdo da argamassa foi caracterizado por granulometria e massa específica. Serão realizados, ainda, ensaios de consistência da amostra de argamassa no seu estado fresco (Slump Test) e tempo de pega com e sem a utilização da graviola e para as amostras endurecidas (corpos de prova de 5 x 10 cm cilíndricos) serão realizados ensaios mecânicos de compressão, compressão diametral, teste de absorção, aderência em substrato (tração) e verificação de efeito rebote e reflexão da argamassa para argamassa projetada. As concentrações serão feitas em substituição da massa de cimento pela massa em pó da graviola extraída em percentuais de 0% (amostra padrão) a 2,0% com incremento de 0,5%. O biopolímero na forma de pó amarelado e fibroso foi obtido com um rendimento de 7,5%. Os resultados das propriedades tecnológicas demonstraram características favoráveis de solubilidade, índice de intumescimento e capacidade de absorção de água. As análises de composição de açucares indicou que o polissacarídeo é composto por arabinose (10%), xilose (10%), manose (3%), galactose (6%) e glicose (42%), obtendo o total de 505,88 mg/g. As análises físico-químicas e químicas demonstraram padrões estruturais e morfológicos característicos de polissacarídeos vegetais. Foram realizadas as caracterizações do agregado miúdo da argamassa sendo elas a granulometria utilizando peneiras da série normal (areia média, Dmax=1,2mm, MF=2,3) e massa específica (2,62 g/cm³). O biopolímero em quantidade suficiente continua sendo obtido para a confecção de todos os corpos de prova. Espera-se que a substituição parcial do biopolímero da graviola em pó pela massa de cimento na mistura otimize a trabalhabilidade da argamassa melhorando o fator A/C, por consequência melhorando sua resistência e durabilidade. Estima-se também uma melhoria na aderência do concreto, pois com a utilização do biopolímero haverá uma melhoria nas ligações entre o agregado miúdo e pasta de cimento e maior produtividade em relação à utilização de argamassa projetada levando a maior aderência do mesmo com menor reflexão da argamassa e diminuição de desperdício do material.

  • LAYANE DE ALMEIDA LIMA E SILVA
  • Aspectos da Atividade Antibacteriana do CoMoO4•NH2O Sintetizado por Rotas Diferentes
  • Orientador : JOSY ANTEVELI OSAJIMA FURTINI
  • Data: 31/08/2021
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  • O molibdato de cobalto trata-se de um material bastante versátil que tem sido investigado como catalisador, fotocatalisador, capacitor,sensor e bactericida. Entretanto, as propriedades do polimorfo hidratado (H-CoMoO4) têm sido pouco estudadas, pois geralmente é abordado apenas como precursor das fases anidrasα-CoMoO4 e β-CoMoO4. O objetivo deste trabalho consistiu em verificar alguns aspectos da atividade antibacteriana do CoMoO4·nH2Oquando sintetizado por duas técnicas distintas: co-precipitação e hidrotérmica.Molibdato de cobalto puro e dopado com cobre foram sintetizados através do método de co-precipitação, onde se obteve microbastões de comprimento médio aproximado de 2 µm com estrutura cristalina deficiente em molibdêniopara o composto puro, enquanto os cristais dopados com cobre (Co1-xCuxMoO4·nH2O, com x = 0,3; 0,6 e 0,12) tornaram-se gradativamente mais ricas em molibdênio e com maior comprimentomédio à medida que a porcentagem de cobre aumentou. O efeito bactericida do CoMoO4·nH2O em cepas Gram-positivas de S. aureus foi melhor em relação as estirpes de E. coli (Gram-negativa). Porém, um ponto interessante foi que a dopagem com cobre reduziu a capacidade do molibdato de cobalto de inibir o crescimento das cepas de S. aureus e E. coli, proporcionando aumento nos valores da CIM. Empregando a via hidrotérmica assistida por ureia obteve-se nanofolhas que se agregaram formando esferóides micrométricos, com área superficial determinada por BET de 22,7 m² g-1 e ampla distribuição de tamanho de poro (de 10 a 40 nm, média de 30 nm) calculada pelo método NLDFT, capazes de inibir o crescimento das cepas E. coli, S. aureus e principalmente da P. aeruginosa (Gram-negativa) contra a qual o efeito biocida do material foi mais eficiente. Desta forma, microbastões de molibdato de cobalto obtidos via co-preciptação apresentaramm melhor performance frente a bactérias Gram-positivas de S. aureus enquanto os microesferóides de nanofolhas obtidos hidrotermicamente foram mais eficazes na inibição de crescimento de estirpes Gram-negativas de P. aeruginosa.

  • AGNELO MORAIS
  • Efeito da adição do rejeito de vidro na produção de argamassa cimentícia
  • Orientador : JOSE MILTON ELIAS DE MATOS
  • Data: 31/08/2021
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  • O cimento é um dos materiais mais importantes para a construção civil, pois serve para a produção de argamassas e concretos utilizados diariamente nos canteiros de obra do mundo inteiro. Estudos tem se intensificado no sentido de propor formas de racionalização desse material. No processo de produção do clínquer, principal componente do cimento, por exemplo, requer o uso de combustíveis como carvão e petróleo, o que consequentemente contribui para emissão de CO2 e consequente degradação ao meio ambiente. Este estudo visa à investigação do comportamento da argamassa cimentícia com a substituição parcial do cimento por pó de vidro (partículas passantes na peneira 74 µm) nas proporções de 5%, 10%, 15%, 20% e 25%. A avaliação da argamassa no estado fresco mostrou que a mistura se torna menos plástica à medida que a proporção de vidro aumenta. Os testes mecânicos, medidos através da resistência à compressão, evidenciou que todos os traços contendo pó de vidro em sua composição apresentaram valores superiores ao da argamassa de referência, sendo a proporção de 20% o melhor deles. A pozolanicidade do material foi investigada indiretamente através do Método de Luxán e do índice de desempenho de atividade pozolânica aos 28 dias e indicaram que o pó de vidro incorporado ao material foi capaz de promover atividade pozolânica. A absorção de água mostrou uma leve queda nas argamassas com pó de vidro quando comparadas a amostra de referência. Os resultados mostraram que há viabilidade para produção de argamassas com adição de pó de vidro em até 25% de substituição, evidenciados através dos testes mecânicos, o que indicaria uma redução significativa dos impactos ambientais devido à redução da utilização do cimento e aproveitamento dos resíduos de vidro

  • KEYLA RAQUEL BATISTA DA SILVA COSTA
  • Síntese dos Nanotubos de Titanato de Sódio Modificados com Gálio e Cério e sua Atividade Tóxica em Estudo in Vivo
  • Orientador : BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO
  • Data: 31/08/2021
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  • Os nanotubos de titanato de sódio (NaTiNT) foram sintetizados usando o método hidrotérmico, posteriormente, foram realizadas reações de troca de íons nos íons de Na+ presentes nos espaços lamelares dos nanotubos pela intercalação de Ga3+ e/ou Ce4+, revelando a presença de fases como: β-Ga2O3, α-GaOOH e CeO2, provavelmente decorando a superfície dos nanotubos mostrando uma heteroestrutura complexa. Até onde sabemos, estes são os primeiros nanotubos titanatos intercalados com esses dois íons gálio e cério, relatados na literatura. Os processos de troca de íons preservaram a estrutura tubular original dos nanotubos titanatos com mudanças relevantes em seu ambiente de superfície e interlamellar. Sabe-se pelos pesquisadores que os nanotubos titanatos têm baixa toxicidade e biocompatibilidade, e neste estudo os íons foram inseridos Ce4+ e/ou Ga3+ nesses nanotubos, a fim de gerar um biomamaterial com possíveis propriedades anticâncerígenas e antibacterianas, aumentando assim a gama de potenciais aplicações biológicas. A toxicidade dos materiais produzidos foi analisada por meio do teste de Allium cepa e constatou-se que os nanotubos de titanato de gálio apresentaram baixa toxicidade em concentração de até 0,02 mg/mL e os nanotubos de titanato de gálio reutilizados mostraram-se não tóxicos nas seguintes concentrações de 0,02 mg/mL; 0,01 mg/mL e 0,5 mg/mL, provavelmente devido à ausência de íons Na+ residuais nestes nanotubos. Com base nesses resultados, esses nanomateriais são promissores em aplicações futuras de saúde.

  • JAIRO DOS SANTOS TRINDADE
  • Atividade Bactericida do Compósito Gaze/Quitosana/ZnO
  • Orientador : JOSE MILTON ELIAS DE MATOS
  • Data: 30/08/2021
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  • A pele é o maior órgão do corpo humano e quando ela sofre algum tipo de ferimento, ocorre o chamado processo de cicatrização. Quando esse ferimento não é tratado devidamente a pele pode sofrer infecções, que pode ser ocasionado ou não pela colonização de bactérias, sendo o staphylococcus aureus, a bactéria que mais tem ocorrência de infecção na pele ou nos tecidos moles. Para tratar ou até mesmo prevenir as infecções é necessário o uso de curativos antimicrobianos, juntamente com a quitosana que é um polímero natural e com o óxido de zinco (ZnO), pois ambos possuem propriedades antimicrobianas e antibacterianas que ajudam no combate da infecção e colonização bacteriana. Relatamos um método fácil para a obtenção de compósito de ZnO / quitosana / gaze com altas propriedades antimicrobianas. Os microcristais de ZnO sintetizados foram estruturalmente caracterizados por difração de raios X (DRX) e método de refinamento de Rietveld, confirmando a estrutura hexagonal (wurtzita) como a única presente. Todos os modos vibracionais ativos para a estrutura Wurtzita para ZnO foram identificados no espectro Raman de microcristais. Já as análises semiquantitativas por espectroscopia de energia dispersiva de raios X (EDX), Mapa e morfologia de fibras têxteis (gaze), gaze com quitosana e compósito, foram investigadas por microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (FESEM). Todos os elementos característicos foram identificados. Nesse caso, mostra a presença do zinco distribuído uniformemente na superfície das fibras. Finalmente, os ensaios antimicrobianos com compósito ZnO / quitosana / gaze resultaram em alta inibição microbiana da cepa Staphylococcus aureus ATCC 25923, enquanto gaze sem microcristais de ZnO e ensaios de controle positivo são semelhantes

  • LUCAS ITALO FREITAS PINTO
  • Desenvolvimento de Material Híbrido Fe-TiO2/Vermiculita
  • Orientador : JOSY ANTEVELI OSAJIMA FURTINI
  • Data: 30/08/2021
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  • Atualmente, busca-se melhorar as propriedades do TiO2, como sua recuperação e/ou rendimento para uma aplicação no processo fotocatalítico. A imobilização do TiO2 em um suporte estável, como é o caso da argila vermiculita (Verm), é alternativa para contribuir na sua recuperação no meio reacional. A dopagem do semicondutor com íons metálicos, como o Fe3+, é uma opção viável para obter-se melhor rendimento fotocatalítico e menores níveis de energia de gap. O presente trabalho tem como objetivo obter materiais híbridos TiO2/Verm com diferentes concentrações de Fe3+ e caracterizá-los as propriedades cristalográficas, morfológica e ópticas. Os híbridos foram sintetizados via sol-gel e calcinado a 400°C. Os difratogramas de difração de raios X mostraram a presença dos picos característicos da Verm e da fase anatase do TiO2.  Após a inserção do íon de ferro houve o aumento dos parâmetros de rede “a” e “c” da estrutura cristalina da fase anatase. A análise morfológica evidenciou o TiO2 disperso sobre a Verm e os espectros de espectroscopia por energia dispersiva (EDS) mostraram um aumento da presença de Fe. A análise de adsorção-desorção de N2 pelo método de BET evidenciou o aumento na área de superficial com o aumento da concentração de Fe. Além disso, a adição de Fe provocou um pequeno deslocamento batocrômic. Nos espectros de Refletância Difusa houve uma diminuição na energia de gap do material híbrido (de 3,14 para 2,85 eV) e redução da emissão fotoluminescente. Assim conclui-se que os materiais têm propriedades desejáveis para aplicação fotocatálitica, como maior área superficial e menor energia de gap em relação ao material com ausência de íons de Fe3+.

  • YÁSCARA LOPES DE OLIVEIRA
  • Investigação estrutural, morfológica, óptica, propriedades colorimétricas e supercapacitoras dos cristais de NiWO4 e CoWO4 preparados pelo método de coprecipitação e precursores poliméricos
  • Data: 30/07/2021
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  • As cerâmicas avançadas tem despertado bastante atenção da comunidade científica, em especial os óxidos metálicos semicondutores, devido seu amplo potencial de aplicação, como: fibras ópticas, sensores, condutor iônico, pigmentos inorgânicos, supercondutores e capacitores. Em particular os tungstatos formados pelos metais de transição do bloco-d, como o níquel (Ni) e o cobalto (Co) são ótimos candidatos como pigmentos e em eletrodos no supercapacitores devido sua elevada estabilidade térmica e alta capacidade de carga«descarga por vários ciclos. Portanto, a presente tese de doutorado tem como foco a síntese dos cristais de tungstato de níquel (NiWO4) e tungstato de cobalto (CoWO4) pelos métodos de co-precipitação (CP) e precursores poliméricos (PP), ambos tratados termicamente a 800 ºC por 4 h. E estrutura eletrônica, características morfológicas, propriedades ópticas foram investigadas em detalhes por meio das técnicas de difração de raios-x (DRX), dados de refinamento de Rietveld, microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (FE-SEM), espectroscopia de micro-Raman, espectroscopia de  infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) e refletância difusa na região de UV–Vis. Também foi realizado para ambos os cristais a análise colorimétrica da cor em um colorímetro digital no sistema de coordenadas de cores CIELAB 1976 e analisou-se as  propriedades supercapacitivas para os cristais de CoWO4. Os resultados de DRX confirmaram que ambos os cristais sintetizados apresentam uma estrutura monoclínica do tipo Wolframita e grupo espacial (P2/c). As imagens de FE-SEM para o NiWO4 e CoWO4 mostraram que os cristais preparados pelo método PP apresentam uma morfologia conduzida por um processo de crescimento que é mais anisotrópico do que cristais preparados pelo método CP com formato quase esférico. No espectro Raman foram identificados 18 modos vibracionais Raman-ativos (10Ag e 8Bg) e 7 modos vibracionais infravermelho-ativo (4Au e 3Bu) para ambos os cristais. A partir dos dados de refinamento Rietveld foi possível modelar e obter as células unitárias, os clusters e o mapa de densidade de elétrons. Os cristais de NiWO4 e CoWO4 exibiram clusters octaédricos distorcidos de [NiO6]/[WO6] e [CoO6]/[WO6], respectivamente; com distribuição não homogênea de cargas eletrônicas entre os dois clusters. A espectroscopia de UV-Vis mostrou valores de energia de banda proibida de 2,93 e 2,73 eV (para o NiWO4) e  2,84 e 2,89 eV (para CoWO4) preparados pelos métodos CP e PP. Além disso, os dados colorimétricos mostraram que os cristais NiWO4 e CoWO4 obtidos podem ser usados como pigmentos inorgânicos de amarela e cor azul com tonalidades bem específicas. Finalmente, a capacitância específica experimental medida para CoWO4 como eletrodo cátodo (CP e PP) foram 192,5 F/g e 249,1 F/ga 40 mv/s e 5 mv/s com massa dos eletrodos de 0,4 mg e 0,8 mg em solução de Na2SO4 1 mol/L, respectivamente.

  • ELTON MARKS DE ARAUJO BRAZ
  • Desenvolvimento de Biomateriais para o Tratamento de Leishmaniose Cutânea
  • Orientador : DURCILENE ALVES DA SILVA
  • Data: 22/07/2021
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  • As doenças infecciosas causadas por protozoários do gênero Leishmania continuam sendo um grave problema de saúde pública e que vem causando enormes problemas socioeconômicos, o que reforça a grande necessidade do desenvolvimento de novas substâncias. Os polissacarídeos são candidatos promissores para servir como alternativa para resolver esses problemas. Nesse sentido, desenvolveu-se um material através de uma reação de modificação na estrutura da goma extraída da planta Sterculia striata para atuar como agente antimicrobiano e antiparasitário e desenvolveu-se uma nova membrana à base de quitosana/colágeno carregada com 2,3-dihidrobenzofurano(DHB) para ser usada no tratamento da Leishmaniose cutânea. Os materiais desenvolvidos foram caracterizados e foi possível comprovar o sucesso da modificação química da goma assim como foi comprovado que a nova membrana estava carregada com DHB. Os ensaios de toxicidade mostraram que os materiais desenvolvidos apresentaram biocompatibilidade. A modificação da goma levou a um aumento da atividade antioxidante, com excelente atividade antibacteriana e efeito inibitório acima de 70% contra L. amazonensis enquanto que a nova membrana mostrou excelentes resultados na inibição de crescimento de L. amazonensis inclusive superiores aos da Anfotericina B, ao mesmo tempo em que os teste de cicatrização revelaram que a membrana possui um ambiente adequado para proliferação e crescimento celular. Portanto, os materiais desenvolvidos se mostraram fortes candidatos para o uso como agente antimicrobiano e antiparasitário em aplicações biomédicas.

  • EVÂNIA CARVALHO DOS SANTOS
  • Obtenção de Hidrogel a Partir do Polímero Melamina-Formaldeído-Sílica Aplicado na Remoção de Poluentes
  • Orientador : JOSE RIBEIRO DOS SANTOS JUNIOR
  • Data: 08/07/2021
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  • A busca por novos materiais tem sido direcionada para obtenção de polímeros capazes de reter água, formando hidrogéis que sejam aplicados como biomateriais, no transposte de medicamentes, na aplicação agrícola com economia de água em irrigação; adsorventes de poluentes, dentre outras. O presente trabalho envolve a síntese e caracterização de um novo material tipo hidrogel a base do polímero melamina-formaldeído (PMF). A síntese compreende a formação do polímero melamina-formaldeído, obtido por reação de melamina e formol 37%. O compósito melamina-foramaldeído-sílica (PMF-Si) foi obtido numa segunda etapa por polimerização de melamina-formaldeído na presença de silicato de sódio e água. O produto final da síntese e alguns precursores foram caracterizados por: análise de umidade, difração de raios-X (DRX), espectroscopia vibracional na região do infravermelho (FTIR), análise termogravimétrica (TG e DTG), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). A análise de umidade indicou uma taxa de hidratação de aproximadamente 92%, com total capacidade de reidratação após perda de 70 % de água. Os difratogramas revelaram a quebra dos retículos cristalinos dos reagentes e a formação de produtos amorfos. Os espectros de FTIR foram obtidos para os reagentes e produtos e as bandas características dos produtos revelam a formação do polímero melamina-formaldeído e a posterior polimerização dessa na presença de sílica. O hidrogel foi aplicado na adsorção do corante azul de metileno, e na remoção de ferro e nitrogênio amoniacal em chorume de aterro sanitário. Para o caso do corante azul de metileno o hidrogel estudado exibiu uma capacidade máxima de adsorção de 140 mg/g, já para o ferro e para o nitrogênio amoniacal, presentou remoção de 70,5% e 55% respectivamente.

  • MONALISA DE ALENCAR LUCENA
  • OBTENÇÃO, CARACTERIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DO POTENCIAL TECNOLÓGICO, FUNCIONAL E BIOLÓGICO DO EXOPOLISSACARÍDEO DE GRÃOS DE KEFIR DE ÁGUA
  • Orientador : MARCILIA PINHEIRO DA COSTA
  • Data: 13/05/2021
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  • Os grãos de kefir de água consistem em uma associação simbiótica de microrganismos, os quais estão envoltos por uma matriz polissacarídica denominada exopolissacarídeo microbiano (EPS), o qual possui inúmeras propriedades biológicas e funcionais. Tendo em vista o potencial desse biomaterial e a pouca disponibilidade de estudos semelhantes na literatura, o presente trabalho tem como objetivo otimizar a produção e caracterizar o EPS obtido dos grãos de kefir de água, além de avaliar suas propriedades funcionais e biológicas. Os grãos de kefir, cultivados em água e açúcar mascavo, foram submetidos a processos de extração do EPS em água e NaOH. Foi realizada a caracterização por meio da análise dos parâmetros físico-químicos (pH e condutividade), pela determinação do peso molecular, estimativa do teor de proteínas, análise de monossacarídeos por cromatografia gasosa com detector por ionização de chama (GC-FID), por espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), difração de raios X (DRX), termogravimetria (TG), potencial zeta (ζ) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foram avaliadas as propriedades funcionais (capacidade emulsificante, de absorção de água e de formação de espuma, solubilidade em água, índice de intumescimento e capacidade de formação de filme), a fotoestabilidade e mucoadesividade, bem como os ensaios biológicos (atividade antimicrobiana, citotoxicidade, hemocompatibilidade e controle microbiológico). A caracterização do polímero permitiu inferir que o EPS obtido dos grãos de kefir de água refere-se ao dextrano, pois mostrou ser um homopolissacarídeo composto por unidades de glicose e apresentou grupos funcionais característicos, semicristalinidade, estrutura rugosa e alta estabilidade térmica, com degradação térmica máxima a 250 °C. Além disso, o EPS apresentou excelentes propriedades emulsificantes, apesar da baixa estabilidade em dispersões. Foi observado ainda que o EPS apresentou baixa taxa de fotodegradação (3,8%) e excelentes propriedades mucoadesivas (Fmáx de adesão de 1,065N em mucosa porcina). Mostrou-se atóxico, hemocompatível e com alta estabilidade frente a deterioração microbiana, o que reforça sua potencial aplicação nas áreas farmacêutica, biomédica, alimentícia e cosmética.

  • MAURYCYO SILVA GERONÇO
  • Avaliação do potencial de galactomananas de sementes: caracterização, fotoestabilidade, propriedades tecnológicas, reológicas e mucoadesivas
  • Orientador : MARCILIA PINHEIRO DA COSTA
  • Data: 30/03/2021
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  • As galactomananas são polissacarídeos que possuem uma ampla aplicabilidade no setor industrial. Visando o potencial desses materiais, esse trabalho realizou a caracterização e o estudo de propriedades promissoras das galactomananas extraídas das sementes de Adenanthera pavonina, Delonix regia, Stryphnodendron adstringens, Caesalpinia pulcherrima, Cassia grandis e Schizolobium parahyba. As galactomananas foram caracterizadas por DRX, FTIR, MEV e DSC. Em conjunto, foram avaliadas suas propriedades tecnológicas, reológicas, mucoadesivas, fotoestabilidade, citotoxicidade e hemocompatibilidade. Além disso, foi determinado o teor de proteínas e o peso molecular. A galactomanana de C. grandis exibiu o maior rendimento de extração entre as sementes, com 30,82%, e todas exibiram baixo teor de proteínas. As análises físico-químicas demonstraram padrões estruturais e morfológicos característicos de galactomananas. As propriedades tecnológicas demonstraram alta solubilidade, alto índice de intumescimento e alta capacidade de retenção de água, e todas as amostras demonstraram ótima capacidade emulsionante e estabilizante de emulsão nas concentrações de 0,5 e 1,0%. As amostras demonstraram alto peso molecular e comportamento de fluxo não-Newtoniano. S. adstringens apresentou a maior fotoestabilidade, enquanto a C. pulcherrima exibiu as melhores propriedades mucoadesivas em mucosa porcina. As amostras se revelaram citocompatíveis até 200 μg/mL na linhagem em fibroblastos L929 e não causaram hemólise na concentração de 1000 μg/mL. Desse modo, os resultados demonstraram o alto potencial do uso das galactomananas de sementes nas áreas biomédica, cosmética, farmacêutica e de alimentos.

  • IGOR FREDERICO DA SILVEIRA RAMOS
  • Obtenção e caracterização da mucilagem de chia (Salvia hispanica L) para aplicações biomédicas
  • Orientador : ALESSANDRA BRAGA RIBEIRO
  • Data: 19/03/2021
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  • Pertencente à família Lamiaceae, a chia (Salvia hispanica L.) é uma planta herbácea nativa do México e Guatemala. Suas sementes são, ricas em óleo, fibras, proteínas de alto valor biológico. A mucilagem da semente de chia (MChS) é constituída de um heteropolissacarídeo aniônico (0,8 a 2 x 106 Da) formado, principalmente, por 3 frações compostas de D-xilose, D-glicose e 4-O-metil-α-ácido-D-glicourônico, na proporção de 2:1:1. Diversas investigações têm focado no estudo das propriedades intrínsecas e aplicações da mucilagem de chia. Este derivado de planta tem propriedades como alta ligação em água, modificador de textura e agentes emulsificantes, gelificantes e encapsulantes. Deste modo, este trabalho teve por objetivos avaliar o emprego da mucilagem de chia nos mais diversos campos industriais bem como verificar novas propriedades (fotoestabilidade, citocompatibilidade e mucoadesão) além de avaliar seus atributos físico-qumicos, químicos, biológicos e tecnológicos para expandir suas aplicações na área biológica. Dessa maneira, o presente estudo teve por objetivo estudar as propriedades de fotoestabilidade, citocompatibilidade e mucoadesão da mucilagem obtida de sementes de chia.

  • SAMUEL JÔNATAS DE CASTRO LOPES
  • EVIDÊNCIA DE FERROMAGNETISMO EM NANOPARTÍCULAS DE ZNO PURO E DOPADO COM Fe: INFLUÊNCIA DO pH
  • Data: 16/03/2021
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  • No presente trabalho, nanopartículas de ZnO puro e dopado com 2% de Fe foram obtidas pelo método sol gel. Diferentes valores de pH (3, 6 e 9) foram utilizados para o composto Zn1-zFezO, (z = 0,00 e 0,02). Para a síntese das nanopartículas foram utilizados materiais à base de nitratos e água destilada como solvente. Caracterizações estruturais, morfológicas e magnéticas foram realizadas para entender a influência da variação do pH nesse composto. A caracterização estrutural confirmou que o tamanho do cristalito (D), parâmetros de rede (a e c), deformação na rede (ε), densidade de deslocamento (δ) e cristalinidade são altamente afetados pela variação do pH e pela inclusão de íons de ferro na microestrutura do material. Este resultado é decisivo nas propriedades magnéticas das nanopartículas, uma vez que os defeitos estruturais são responsáveis por um paramagnetismo adicional além do diamagnetismo típico do ZnO puro. O estudo morfológico mostrou grandes aglomerados de partículas com forma e tamanhos irregulares, enquanto a técnica de espectroscopia de energia dispersiva confirmou a presença de ferro na microestrutura do ZnO. Com o aumento do pH as amostras de ZnO puro tendem a assumir nanopartículas com um formato mais esférico e homogêneo. Para caracterização magnética, medições foram realizadas a 5K e 300K e curvas de histerese foram plotadas para nanoestruturas de ZnO puro e dopado com Fe. Foi confirmado uma transição de fase magnética, com um comportamento diamagnético combinado a uma componente paramagnética e um incomum ferromagnetismo. Amostras de ZnO puro e dopado com Fe apresentaram maiores valores de susceptibilidade, magnetização de saturação e coercividade para medições magnéticas em 5 K. A principal causa das alterações nas propriedades magnéticas é atribuída a presença de defeitos intrínsecos, provocados pela variação do pH e inclusão de íons magnéticos de Fe. Esta dissertação contribui para a compreensão dos efeitos da variação do pH nas propriedades estruturais, morfológicas e magnéticas de nanopartículas de ZnO puro e dopado com metal de transição.

  • LUCAS RAFAEL CARNEIRO DA SILVA
  • DESENVOLVIMENTO DE FILMES À BASE DE POLI(ÁCIDO LÁCTICO) E ARGILA ORGANOFÍLICA COM A INCORPORAÇÃO DE ÓLEO ESSENCIAL DE ORÉGANO PARA EMBALAGEM DE ALIMENTOS
  • Orientador : RENATA BARBOSA
  • Data: 04/03/2021
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  • Os polímeros obtidos a partir de recursos renováveis despertaram um interesse crescente nos últimos anos em razão, principalmente, de questões ambientais, sendo o Poli(Ácido Láctico) (PLA) considerado um dos polímeros mais promissores para diversas aplicações. No entanto, os filmes desenvolvidos à base apenas de PLA dispõem de muitas limitações, como a baixa barreira a gases, ductilidade, tenacidade e a ausência de atividade contra os microrganismos (bactérias e fungos), e para superara-las à incorporação de argila na matriz tem se mostrado eficiente, bem como, de óleos essenciais. Em especial, a argila organofílica comercial Cloisite 30B (C30B) tem sido bastante utilizada nos trabalhos científicos para melhorar as propriedades de matrizes biodegradáveis, como a de PLA, Poli(ε-Caprolactona) (PCL) e Polihidroxibutirato (PHB) e, particularmente, o desenvolvimento de filmes antimicrobianos com a incorporação de Óleo Essencial de Orégano (OEO) têm atraído grande atenção da indústria alimentícia. Diante do exposto, neste trabalho foram desenvolvidos, via moldagem por compressão, filmes de PLA Puro, PLA/C30B (2, 4 e 6% de C30B) e PLA/C30B/OEO (2, 4 e 6% de C30B e OEO) e, posteriormente, caracterizados por: avaliação visual, espessura, teor de umidade, microscopia óptica (MO), FTIR, TG, barreira à luz visível (transmitância) e ensaio antimicrobiano in vitro. A análise por avaliação visual, de modo geral, indicou que os filmes mostraram um bom acabamento superficial, e através da espessura média dos filmes foi observada uma variação entre 0,15–0,19 mm e que com a incorporação de OEO aos filmes de nanocompósitos ocorreu uma maior redução de espessura em comparação a incorporação de C30B. O teor de umidade sofreu um aumento com a incorporação de C30B e OEO. As micrografias ópticas indicaram uma morfologia com uma boa distribuição de partículas de argila na matriz, no entanto, o efeito da incorporação de OEO aos filmes de nanocompósitos não ficou evidente. Por FTIR foi confirmada a incorporação de OEO aos filmes. As curvas termogravimétricas indicaram que a incorporação de C30B e OEO não influenciou significativamente a estabilidade térmica dos filmes e após o processamento mais de 70% de OEO permaneceu retido nos filmes. A transparência dos filmes de nanocompósitos aumentou com a incorporação de OEO, enquanto os filmes com a argila C30B apresentaram uma maior opacidade. Apesar da pouca inibição dos filmes de PLA/C30B contra a S. aureus, os resultados exibiram que as partículas de argila podem ser incorporadas na matriz de PLA como um antimicrobiano para fornecer propriedades funcionais, e em relação a incorporação de OEO foi observado que não houve uma atividade antimicrobiana eficiente devido à baixa difusão de compostos ativos do OEO para o meio de cultura. É indispensável a realização de mais estudos para analisar a atividade antimicrobiana dos filmes em função do teor de OEO e C30B. A combinação entre a argila C30B e o OEO na matriz de PLA para embalagem é uma proposta promissora, mas outras análises devem ser realizadas para uma melhor compreensão do desempenho dos filmes.

  • RAIMUNDO MIGUEL DA SILVA JUNIOR
  • DESENVOLVIMENTO E AVALIACÃO DE BLENDAS DE PVA/PEG E SCAFFOLDS DE PVA/PEG/NBx/HA PARA REGENERAÇÃO TECIDUAL
  • Orientador : DURCILENE ALVES DA SILVA
  • Data: 29/01/2021
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  • Nesse trabalho foi utilizado a Norbixina um carotenoide obtido pela reação de saponificação da bixina extraída das sementes do urucum (Bixa orellana), bastante utilizado nas indústrias alimentícias, têxteis e cosméticas, com potencial tecnológico em aplicações farmacêuticas e biomédicas. O poli (álcool) vinilico (PVA) um copolímero cujas atividades físico-químicas e biológicas são comprovadas em inúmeros estudos, porém os seus filmes são pouco resistentes à degradação e a interação celular. O objetivo desse trabalho foi desenvolver e avaliar as propriedades de filmes formados pela a associação de poli (álcool) vinilico, poli (etileno) glicol, norbixina, e hidroxiapatita pela técnica de evaporação de solvente (Casting) em concentrações variando de 10 e 40% em peso de acordo com cada composição para ser utilizado em reparação e lesões tecidual. Os filmes foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), difração de raios X (DRX), termogravimetria (TG), microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), propriedade mecânica, avaliação de hemocompatibilidade e atividade antimicrobiana. Os resultados por FTIR da blenda apresentaram deslocamentos satisfatórios das bandas com a inserção do PEG, assim, como na intensidade dos picos em relação à matriz de PVA. Já para os scaffolds foram observadas mudanças significativas com o surgimento e o desaparecimento de bandas de acordo com a composição. Por DRX, foi possível observar um deslocamento para ângulos maiores com a inserção do PEG e da NBx em relação à matriz de PVA e uma modificação na estrutura cristalina em relação ao PVA. Por TG foi observado que a estabilidade térmica dos sistemas variou de acordo com o tipo de material empregado. Para a microscopia óptica foi possível observar que a blenda de PVA/PEG se apresentou de forma homogênea, sem mudança de fase. Já para os scaffolds foi possível observar uma homogeneidade com exceção para a composição PVA/PEG/NBx/HA. O MEV mostrou que ambos os scaffolds apresentaram diferentes estágios de agregação que interferem na miscibilidade dos componentes. As propriedades mecânicas mostraram que os filmes de PVA/NBx e PVA/PEG/NBx/HA apresentaram módulo de elasticidade semelhante, o que os define como estaticamente iguais. O PVA/PEG/NBx é a composição mais flexível. A avaliação de hemocompatibilidade se mostrou favorável para todos os scaffolds. Os scaffolds demonstraram atividade inibitória frente às bactérias E. Coli e Staphylococcus Aureus e o fungo Candida Albicans para testes in situ. Os scaffolds investigados apresentaram resultados promissores in vitro, para possíveis aplicações in vivo.

  • ANA CAROLINA LEMOS DE MORAIS
  • DESENVOLVIMENTO DE FILMES A BASE DE POLI (ÁCIDO LÁCTICO) (PLA) E PROTEÍNAS ISOLADA DE SOJA PARA APLICAÇÕES EM EMBALAGENS ALIMENTÍCIAS
  • Orientador : TATIANNY SOARES ALVES
  • Data: 12/01/2021
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  • Com o agravamento dos problemas ambientas causados pela má gestão de resíduos sólidos, e em especial de materiais plásticos, os polímeros biodegradáveis vêm recebendo destaque por ampliar as possibilidades de minimizar o impacto ambiental. Diante da demanda urgente por produtos sustentáveis o presente trabalho teve como objetivo desenvolver filmes a base de poli (ácido láctico) (PLA), proteína isolada de soja (PSI) e glicerol, por meio do processo de extrusão plana como potencial substitutos de polímeros derivados do petróleo aplicados em embalagens alimentícias. Os filmes foram produzidos em cinco diferentes formulações: a matriz pura de PLA como filme controle; PLA com 3 e 5 % da proteína isolada de soja, identificados como PLA3% e PLA5%, respectivamente; PLA com 3 e 5 % da proteína isolada de soja com o acréscimo de 1,5 % de glicerol, identificados como PLAg3% e PLAg5%, respectivamente. Os filmes foram caracterizados via termogravimetria, espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espessura, transmitância por UV-vis, Microscopia Eletronica de Varredura (MEV), ângulo de contato e propriedade mecânica. A termogravimetria indicou que todos os filmes tiveram comportomento semelhante a matriz, porém  a incorporação da proteína isolada de soja e do glicerol reduziu a temperatura de degradação dos filmes,. O resultado de FTIR indicou que os sistemas não apresentaram interações químicas entre seus componentes. A espessura dos filmes foi alterada em função da adição do glicerol. Por UV-Vis foi possível observar a incorporação de 3% e 5% de proteína isolada de soja fez com que houvesse uma redução de aproximadamente 50% de transmitancia e a inclusão do glicerol atuou numa melhor dispersão da carga fazendo a transmitancia reduzisse mais que 60 % de transmitância. As micrografias revelaram superfícies lisas para o filme de PLA puro, e, em contrapartida, os filmes contendo proteína de soja apresentaram a formação de aglomerados na superfície, mesmo com a inserção do glicerol. O PLA puro pode ser considerado hidrofóbico, e os demais sistemas foram classificados como hidrofílicos pelo ângulo de contato. Mecanicamente, sob tração, os sistemas PLA3% e PLA5% apresentaram um comportamento inferior à matriz pura frente a resistência a tração e elongação, o sistema PLAg5% se destacou por apresentar os resultados melhores para resistencia a tração e módulo de Young por ter valores maiores que o sistema de PLA puro. O balanço de todas estas propriedades aponta para a viabilidade de utilização dos sistemas em embalagens alimentícias.

2020
Descrição
  • NICOLE DA COSTA CERQUEIRA
  • Deposição de filmes finos de nitreto de titânio em ligas metálicas de níquel-cromo para aplicações odontológicas.
  • Orientador : RAFAELA LUIZ PEREIRA SANTOS
  • Data: 30/12/2020
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  • Os biomateriais podem ser definidos como “um material, natural ou sintético que possuem a habilidade de interagir com sistemas biológicos, a fim de manter ou melhorar a qualidade de vida do paciente. Estes possuem características específicas, tais como: biocompatibilidade, alergenicidade, osseointegração, rugosidade, molhabilidade. Dentro desse contexto, os materiais metálicos destacam-se por apresentarem excelentes propriedades, sendo utilizados na substituição de ombros, joelhos, quadris e cotovelos, bem como em estruturas utilizadas pela odontologia. Especificamente para esta última aplicação, as ligas de titânio, níquel-cromo e cobalto-cromo se destacam devido à sua excelente resistência à corrosão, boa resistência mecânica, aliados à sua inertibilidade, não causando danos tais como a liberação de íons citotóxicos. Entre as ligas citadas, as de níquel-cromo apresentam um teor de alergenicidade considerável, que podem desencadear inflamações que resultam na necessidade de retirada da prótese. Afim de minimizar este problema, a técnica de modificação de superfícies do material pode ser aplicada. Tais modificações podem ser: deposição de moléculas bioativas, deposição de filmes finos orgânicos, metálicos ou óxidos. Dessa forma, a presente pesquisa tem por objetivo, avaliar a influência do tratamento superficial via plasma, a partir da deposição de filmes finos de nitreto de titânio em ligas de níquel-cromo, onde comparou-se duas técnicas de deposição (gaiola catódica e cátodo oco). As amostras foram submetidas previamente aos pHs 3,0, 6,5 e 9,0, para simular o ambiente oral. Foram caracterizadas através dos métodos de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microdureza Vickers, Molhabilidade, Fluorescência de Raios-X (FRX) e Espectroscopia Raman. Os resultados apontaram que o uso do cátodo oco permitiu um aumento na microdureza das amostras, com variação de 87,60%. A amostra com pH 9,0, apresentou o maior valor de microdureza (982,34 HV). Ressalta-se que o tratamento via gaiola catodica, propiciou a formação de uma camada muito fina. Assim, e a microdureza apresentada acima trata-se de uma média entre a dureza do filme e do metal base (substrato). No ensaio de molhabilidade, pode-se inferir que o aumento da rugosidade ocorreu em ambas as técnicas de deposição, tornando as superfícies antes hidrofóbicas em hidrofílicas (ângulos menores que 90º) em cátodo oco e superhidrofílicas (ângulo próximo a 0º) em gaiola catódica. Superfícies hidrofílicas e superhidrofílicas apresentam melhor biocompatibilidade ao comparadas com superfícies hidrofóbicas. A partir da micrografia, observou-se que as amostras expostas aos pH 3,0 e 6,5, apresentaram mudança de topografia a partir da formação de defeitos superficiais, a, impedindo assim a liberação de íons do material. Após o tratamento superficial, percebe-se a diminuição de tais defeitos com o tratamento em cátodo oco, já para o tratamento em gaiola catódica, verificou-se a obtenção de uma estrutura menos homogênea. Através da caracterização FRX, percebeu-se que uma maior quantidade de titânio (6,677% em pH 3,0) foi depositada através do método de gaiola catódica e por fim, com o Raman, identificou-se maiores picos referentes a ligação de TiN também, em gaiola catódica. Portanto, pode-se concluir que, a modificação superficial via técnicas estudadas, contribuiu para a melhoria de propriedades essenciais para o uso da liga estudada, como biomaterial para aplicações odontológicas e que em meio básico (pH 9,0), a liga apresenta um melhor desempenho.

  • RUBENS SILVA COSTA
  • PREPARAÇÃO DE MICRO E NANOPARTÍCULAS DE CARBONO OBTIDAS DE MESOCARPO DE COCO BABAÇU (Orbignya Speciosa): SINTESE, CARACTERIZAÇÃO, TOXICIDADE E APLICAÇÕES
  • Orientador : BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO
  • Data: 09/12/2020
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  • Materiais funcionais a base de carbono foram preparados a partir de biomassa de coco babaçu (Orbignya speciosa). O mesocarpo de babaçu foi precursor na síntese de dois diferentes materiais por carbonização hidrotérmica (HTC). Essa metodologia permite a preparação de nanoestruturas de carbono com morfologia e funcionalidade na superfície controláveis. O primeiro material, um híbrido, foi obtido por HTC do mesocarpo de babaçu em solução de AgNO3, gerando microesferas de carbono decoradas com nanopartículas de prata. Este material tem propriedades eletroquímicas e atua na redução do CO2 gerando ácido oxálico com eficiência faradaica de 28,9%. Já na preparação do segundo material, os carbon dots, a carbonização hidrotérmica do mesocarpo de babaçu aconteceu em meio alcalino. O material gerado continha nanopartículas de carbono que quando eram excitadas em comprimentos de ondas específicos emitiam luz verde. Os carbon dots apresentaram supressão de fluorescência na presença dos ions Fe3+, Co2+, Ni2+, Zn2+, Cu2+ e Cd2+. A toxicidade deste material também foi avaliada utilizando um modelo aquático (Daphnia magna), o qual foi considerado não tóxico mesmo em elevada concentração do nanomaterial (1000 mg.L-1). Os carbon dots também se mostram promissores em aplicações de bioimageamento, já que foi possível a visualização de um material fluorescente no trato intestinal das D. magna através de microscopia de fluorescência.

  • ARMYSTRON GONÇALVES FERREIRA ARAÚJO
  • Projeto, nitretação e análise de performance de ferramentas de corte de aço AISI M2 aplicadas em corte por conformação na produção de pregos
  • Orientador : ROMULO RIBEIRO MAGALHÃES DE SOUSA
  • Data: 27/11/2020
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  • Muitos trabalhos publicados relatam o uso de nitretação a plasma aplicada em diversos materiais, com a finalidade de se aumentar a resistência ao desgaste, corrosão e propriedades tribológicas. Porém, em uma prospecção científica feita nesse trabalho, constatou-se que poucos, ou nenhum, são os trabalhos que mostram resultados de nitretação a plasma aplicadas em ferramentas de corte por conformação com análise de desempenho. Nesse trabalho é apresentado os resultados dos melhores parâmetros de nitretação do aço AISI M2 e  análise de desempenho das ferramentas nitretatadas. Esse trabalho está dividido em três artigos: o primeiro trata da revisão bibliográfica a respeito de ferramentas de corte, nitretação a plasma e aço AISI M2; o segundo relata a análise do melhor parâmetro de nitretação a plasma do aço AISI M2 e aplicação em um modelo de ferramenta de corte fornecida por uma indústria regional; e no terceiro foi desenvolvido uma nova ferramenta, com menor custo, de fácil fabricação, e com redução de material e, posteriormente foram realizados os tratamentos de têmpera, revenimento e nitretação a plasma e também análise de performance em máquina de fabricar pregos. Um dos grandes problemas era determinar o parâmetro adequado de nitretação e o outro que se temia é que a camada formada após a nitretação não resistisse aos impactos do processo de corte, tendo em vista que a camada formada após a nitretação é da ordem de algumas dezenas de microns, ou seja é muito fina e em alguns casos se  formam compostos frágeis e quebradiços, como o Fe2-3N. Mas o fato é que o tratamento a plasma aplicado na ferramenta já pronta, fornecida pela indústria, possibilitou um aumento de produção em mais de 850%. Quanto à nova ferramenta, foi reduzida em mais de 14 vezes a quantidade de matéria prima necessária para sua produção e os tratamentos de têmpera e nitretação possibilitaram um ganho de produção em mais de 880 %, melhor até que no primeiro caso.

  • SARA DIENNIFF GONÇALVES MARIANO
  • Competição de Efeitos de Absorção Saturada e Absorção Saturada Reversa em Nanopartículas Monometálicas de Prata e Bimetálicas Ouro/Prata com Excitação Não-Ressonante Investigados pela Técnica de Varredura-Z
  • Orientador : FRANCISCO ERONI PAZ DOS SANTOS
  • Data: 30/10/2020
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  • Nanopartículas metálicas e bimetálicas são de grande interesse em aplicações tecnológicas, especialmente em fotônica. Aqui, descrevemos as propriedades ópticas não lineares de nanopartículas monometálicas de Ag e bimetálicas na estrutura Au(casca)-Ag(caroço), na região do IR com pulsos ultracurtos. A espectroscopia UV-vis mostrou bandas de LSPR características. As medidas de MEV confirmam que as nanopartículas tem formato esférico com boa distribuição de tamanho em torno de 56 nm para as AgNPs e 73 nm para as Au-AgNPs. As propriedades ópticas não lineares das nanoestruturas foram determinadas pela técnica de varredura-z, com laser em 1040 nm (375 fs), para diversas intensidades. Observamos efeitos de absorção saturada e absorção saturada reversa em função da intensidade tanto para as AgNPS quanto para as Au-AgNPs, sendo que mais intensa no caso desta última. No entanto, os valores do coeficiente de absorção para as Au-AgNPs se mostraram menores que os respectivos valores das AgNPs. A suspensão das Au-AgNPs apresentou índice de refração não linear intermediário entre o da água e o das AgNPs, indicando que é possível escolher um valor para n2 como função da composição e estrutura da nanopartícula bimetálica. Nossos resultados mostram que essas nanopartículas bimetálicas têm grande potencial para aplicação em fotônica especialmente em aplicações nas quais a sintonia das propriedades ópticas não lineares é um fator determinante.

  • GUSTAVO FERNANDES DE SOUSA
  • CLICK CHEMISTRY-BASED HYDROGELS IN SKIN TISSUE ENGINEERING
  • Orientador : ANDERSON DE OLIVEIRA LOBO
  • Data: 03/08/2020
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  • Hydrogels are versatile platforms with a high hydration content, good physical and mechanical properties, and excellent mass transport capacity that can be applied for several purposes, such as agriculture, drug transport platforms, contact lenses, wound coverage, and tissue engineering. The design of these materials requires compatible precursors and appropriate methodologies and increasingly clean syntheses, with the generation of fewer by-products. In this scenario, click chemistry stands out as a fast and simple, regioselective, versatile, and high-performance route. It allows the crosslinking of materials to form products with a three-dimensional structure and porosity compatible with native and bioactive tissue due to the presence of proportioned groups that mimic the structure of the native extracellular matrix. The synthesis process is performed free of organic solvents, reducing toxicity. The result is a hydrogel with controllable properties and the ability to grow non-differentiated cells for application in tissue engineering.

  • MARIA ONAIRA GONÇALVES FERREIRA
  • PROPRIEDADES BIOLÓGICAS E FÍSICO-QUÍMICAS DO GEL DE QUITOSANA ASSOCIADO À FITOQUÍMICOS PARA TRATAMENTO DE FERIMENTOS CUTÂNEOS
  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 29/07/2020
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  • A quitosana pode ser utilizada como agente cicatrizante por apresentar propriedades antibacterianas e hemostática, biocompatibilidade, promover a proliferação de fibroblastos e proporcionar uma recuperação tecidual mais rápida. O objetivo deste estudo foi investigar as principais propriedades e aplicações da quitosana, sintetizar e caracterizar géis de quitosana puro e associados ao óleo de buriti e goma do chichá para tratamento de ferimentos cutâneos. Os géis foram aplicados em testes antibacterianos, antioxidante, anti-inflamatório e em ferimentos cutâneos. A análise térmica, espectroscopia na região do infravermelho e microscopia eletrônica de varredura comprovaram a presença das substâncias no gel de quitosana e algumas de suas propriedades. A identificação de compostos bioativos do óleo de buriti foi feita por meio de análises de compostos voláteis e ácidos graxos. Os materiais demostraram ter atividade antioxidante e anti-inflamatória, e ação antibacteriana contra as bactérias Staphylococcus aureus e Klebsiella pneumoniae, foi possível observar efeito sinérgico nos materiais, sendo eles mais eficientes quando utilizados na forma associada. O Gel de quitosana associado com óleo de buriti e goma do chichá apresentou ação antimicrobiana frente ao fungo Candida albicans. Os materiais foram eficazes para cicatrização nos ensaios in vivo, com boa taxa de retração de ferida, reepitelização e cicatrização total até o 21° dia de tratamento. Os resultados indicam que foram obtidos materiais promissores para tratamento de feridas.

  • DÉBORA AGUIAR SALES
  • NANOTUBOS DE TITANATO FUNCIONALIZADOS PARA APLICAÇÕES BIOLÓGICAS E ADSORÇÃO
  • Orientador : BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO
  • Data: 27/07/2020
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  • Nanotubos de titanato (NaTiNT) atraiu grande atenção da comunidade científica, pois, apresentam propriedades únicas como: elevada área superficial específica, capacidade de troca iônica e grupos hidroxilas de superfície. Baseando-se nesse contexto, o objetivo geral deste estudo foi sintetizar nanoestruturas de titanato decorados com nanopartículas de TiO2 (anatase), CeO2, Ag2O e prata metálica nas paredes externas e intercalar com Ce4+, Ce3+ e Ag+ nos espaços intercalares para aplicação biológica, funcionalizar os nanotubos de titanato de sódio com diferentes quantidades de grupos amina para adsorção de corante aniônico. Nano-heteroestruturas de nanotubos de titanato foram sintetizadas e revelaram uma estrutura complexa com a formação de nanopartículas de TiO2 (anatase), CeO2, Ag2O e prata metálica nas paredes externas e intercalação de Ce4+, Ce3+ e Ag+ nos espaços intercalares dos nanotubos por processo hidrotérmico assistido por micro-ondas e sujeito a reações de troca iônica. Os processos de troca iônica preservaram a estrutura tubular original, com alterações significativas do ambiente superficial e interlamelar. Este estudo abre a possibilidade de sintetizar nano-heteroestruturas complexa e funcional com o escopo de modificação da estrutura final, especialmente a quantidade e o estado de oxidação do cátion intercalado (Ce4+, Ce3+ e Ag+), bem como a quantidade e variedade das nanopartículas na superfície (TiO2, CeO2, Ag2O ou Ag metálica). A nano-heteroestrutura foi testada quanto à atividade antibacteriana com dois tipos diferentes de bactérias (gram positivo e negativo), citotoxicidade e adesão celular, o material apresentou alta atividade antibacteriana com baixa citotoxicidade e alta adesão celular, o que a torna um material promissor para futuras aplicações na área da saúde. Também foi realizado a funcionalização dos nanotubos de titanato de sódio com grupos aminas, obtidos a partir da reação de nanotubos de titanato com N-[(3-trimetoxisilil)propil] etilenodiamina (2N-APS, NaTiNT-2NH) e N-[(3-trimetoxisilil)propil] dietilenotriamina (3N-APS, NaTiNT-3NH). Verificou-se que as estruturas cristalinas e morfológicas dos nanotubos de titanatos foram preservadas após as funcionalizações e que os aminosilanois interagiram covalentemente com a superfície dos nanotubos. As matrizes adsorventes NaTiNT-2NH e NaTiNT-3NH foram utilizadas na remoção do corante aniônico Azul de Remazol RB em meio aquoso, sendo que a maior capacidade de adsorção foi em torno de 375,84 mg g-1 (NaTiNT-2NH) e 447,70 mg g-1 (NaTiNT-3NH) na faixa de pH 5,0 a 11,0 e o tempo equilíbrio foi alcançado em 210 min (NaTiNT-2NH) e 270 min (NaTiNT-3NH). Além disso, o modelo de Elovich, que relata a adsorção em sítios heterogêneos e com diferentes energias de ativação no processo de quimissorção, foi o mais apropriado para descrever a cinética de adsorção. Assim, estas matrizes adsorventes podem ser utilizadas como potencial alternativo para remoção de corante Azul de Remazol RB em solução aquosa. Por fim, ressalta-se que os produtos obtidos nesse trabalho são materiais com potencial para aplicações biológicas e de adsorção.

  • JOSÉ REGILMAR TEIXEIRA DA SILVA
  • FILME COMPÓSITO DE GOMA DA AMBURANA CEARENSIS E POLÍMERO CONDUTOR APLICADO AO DESENVOLVIMENTO DE PLATAFORMA PARA SENSOR ELETROQUÍMICO
  • Orientador : CARLA EIRAS
  • Data: 17/07/2020
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  • A árvore da Amburana cearensis, a partir da exploração de suas folhas, flores, sementes, casca e madeira, tem contribuído de forma relevante em diversos setores da sociedade. Sua contribuição se estende desde o uso artesanal ao farmacológico. No entanto, até este momento, não se realizou uma investigação mais detalhada das propriedades físico-químicas ou mesmo estruturais do polissacarídeo extraído do exsudato do tronco desta árvore, denominado goma da Amburana (GAmb). O presente trabalho tem como objetivo contribuir para a elucidação das propriedades físico-químicas e estruturais da GAmb e, ainda, propor sua aplicação como componente no desenvolvimento de uma plataforma sensora para detecção do corante Rodamina B. Seus teores de cinza e umidade foram determinados por diferença de massa e o teor de proteína, por análise elementar. Avaliou-se a estabilidade térmica por análise termogravimétrica e termogravimétrica derivada (TGA e DTG). Por difração de raio X (DRX), avaliou-se o grau de cristalinidade do polissacarídeo. Investigou-se a composição em termo de açúcares por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) e sua massa molar média foi determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC). Espectroscopia no ultravioleta-visível (UV-Vis), espectroscopia no infravermelho (IR-TF) e ressonância magnética nuclear (RMN) possibilitaram a investigação e a caracterização estrutural do polissacarídeo. A viscosidade da solução aquosa da GAmb, por sua vez, foi avaliada por reologia, enquanto que o comportamento eletroquímico da blenda de polianilina (PANI) com Gamb foi investigado por voltametria cíclica. Assim, a GAmb mostrou uma redução dos valores dos teores de cinza e umidade com o avanço da purificação e boa estabilidade térmica em atmosfera oxidativa, bem como em atmosfera inerte. A difração de raio X indicou que a Gamb se apresenta como um material amorfo com algumas fases cristalinas. Os monômeros majoritários da Gamb são arabinose e galactose. Dessa forma, estimou-se que a estrutura da cadeia principal do polímero é composta por unidades β-galactopiranoses com ligações glicosídicas (1 → 3), e suas cadeias laterais são compostas por unidades β-galp (1 → 6) e α-arabinofuranose. Os ensaios eletroquímicos mostraram que houve um sinergismo entre os componentes da blenda PANI(GAmb), além de um incremento no valor do pico de corrente do processo de oxidação do corante Rodamina B, mostrando que o sistema é promissor para desenvolver uma plataforma sensora que possa detectar esse corante.

  • FRANCISCA PEREIRA DE ARAUJO
  • A multifuncionalidade de polímeros no desenvolvimento de filamentos para aplicação biomédica e como templates para aplicação ambiental
  • Orientador : JOSY ANTEVELI OSAJIMA FURTINI
  • Data: 30/06/2020
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  • Os polímeros (naturais e sintéticos) têm sido utilizados para obter materiais com variadas aplicações. Dessa forma, essa tese teve como objetivo investigar as potencialidades de polímeros sintéticos e naturais na obtenção de bio e ecomateriais. Com relação ao uso de polímeros sintéticos, Policaprolactona (PCL) foi utilizada para a obtenção de filamentos compósitos contendo hidroxiapatita, laponita® ou Gelatina metacrilada (GelMA). Os filamentos foram caracterizados estrutural e morfologicamente, e testes de toxicidade in vitro também foram realizados. Os materiais apresentaram boa estabilidade térmica e excelente viabilidade celular, demonstrando assim potencial para obtenção de novos biomateriais por impressão 3D . Com relação ao uso de polímeros naturais no crescimento de óxidos fotoativos, as gomas (Arábica e Karaya) foram utilizadas como agentes estabilizantes no preparo de nanopartículas de TiO2 e ZnO para remediação ambiental. Esses polissacarídeos desempenharam um importante papel na morfologia, e nas propriedades ópticas e estruturais desses semicondutores. Os óxidos mostraram excelente capacidade de remoção do poluente modelo azul de metileno sob luz visível. As características como baixo valor do band gap, elevada área superficial, presença de mesoporos e defeitos de superfície foram importantes para a remoção do poluente orgânico nas condições de estudo. Além disso, os testes de toxicidade em Artemia salina indicaram a não toxicidade dos fotoprodutos. Em suma, os artigos demonstraram a versatilidade do uso de polímeros para obtenção de tecnologias capazes de contemplar diferentes áreas de aplicação.

  • LAYARA LORRANA RIBEIRO LEITE DE CASTRO
  • DESENVOLVIMENTO DE FILMES POLIMÉRICOS BIODEGRADÁVEIS COM INCORPORAÇÃO DE ANTIOXIDANTES E ANTIMICROBIANOS NATURAIS PARA APLICAÇÃO EM EMBALAGEM ALIMENTÍCIA
  • Orientador : TATIANNY SOARES ALVES
  • Data: 26/06/2020
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  • O desenvolvimento de embalagens ativas associado aos polímeros biodegradáveis surge como uma alternativa favorável para o meio ambiente, pois além de possuir atividade antioxidantes e conservar os alimentos por mais tempo, ainda reduz impactos causados pela poluição provocada a partir do descarte inadequado. Diante do contexto, foram produzidos filmes biodegradáveis a base de PLA/PBAT pelo método de extrusão plana, associados com 5% de canela e 5% cúrcuma em pó. Os aditivos foram caracterizados quanto à estabilidade térmica e estrutura química e os filmes quanto à estrutura química, cor, transmitância, morfologia, ângulo de contato, desempenho mecânico sob tração, permeabilidade ao vapor de água, atividade antimicrobiana e atividade antioxidante. Em todas caracterizações foram avaliados também o efeito do tipo de aditivo e o reprocessamento dos filmes. A análise térmica comprovou a estabilidade térmica dos aditivos frente as condições de processamento estabelecidas. Os espectros de FTIR dos filmes não apresentaram deslocamento de bandas, sugerindo que a estrutura química da matriz não sofreu modificação significativa com a incorporação dos antioxidantes. De acordo com o ensaio de colorimetria os filmes tiveram a luminosidade (L*) reduzida enquanto os valores de a* e b* foram intensificados com a presença de canela e cúrcuma, respectivamente. Com a incorporação de canela e cúrcuma nos filmes foi possível observar uma redução na transmitância e um aumento da PVA. O ângulo de contato sofreu redução nos valores demostrando superfícies hidrofóbicas para filmes com canela e hidrofílicas para os filmes com cúrcuma. O reprocessamento melhorou as propriedades mecânicas filmes contendo os dois aditivos, aumentando os valores de alongamento e força máxima e morfologicamente elevou o grau de dispersão e distribuição das cargas. A atividade antioxidante dos filmes foi significativamente superior após a incorporação dos aditivos e aprimorada com o reprocessamento, onde obteve valores mais expressivos para o sistema com canela. Os filmes desenvolvidos neste trabalho apontam grande potencial de aplicação em embalagens ativas alimentícias, destacando as composições reprocessadas.

  • EDWAR DAVILA MONTENEGRO
  • Caracterização de nanopartículas carreadoras do fármaco anti-câncer através do Espalhamento de Segundo Harmônico.
  • Orientador : HEURISON DE SOUSA E SILVA
  • Data: 15/05/2020
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  • O câncer é um grupo de mais de 100 doenças que envolvem a divisão descontrolada das células do corpo, atualmente, é a segunda principal causa de morte por doenças no mundo e nos próximos anos pode chegar a superar as doenças cardíacas como a principal causa de morte, motivo pelo qual é visto como um grande problema de saúde mundial. Atualmente, os principais tratamentos contra o câncer são com cirurgias, quimioterapia convencional, radioterapia ou a combinação deles. Embora a terapia com quimioterapia convencional seja bem-sucedida, em certa medida, as principais desvantagens são seus graves efeitos colaterais indesejados. Na procura por terapias mais eficientes e menos nocivas, esforços significativos estão sendo feitos para encontrar e sintetizar novas drogas que possam ser usadas como agentes antineoplásico. Neste contexto, o Lapachol e seus derivados tem chamado a atenção devido a suas bioatividades, como destaque para a beta-Lapachona e seus derivados Norbeta- Lapachona e mais recentemente a 2,2-dimetil-(3H)-3-(N-3’-nitrofenilamino) nafto [1,2-b] furano-4,5-diona (QPhNO2), a qual mostrou potencial antitumoral maior que suas antecessoras. Porem, sua baixa solubilidade limita a continuação dos ensaios clinicos, na tentativa de contornar este problema, pesquisadores vem testando novos métodos de administração destes agentes terapêuticos, como nanoencapsulação e liberação controlada. Porém existem ainda lacunas sobre a dinâmica da interação dos sistemas nanoparticulados e biológicos que precisar ser entendidos para uma optimização terapêutica. Com o propósito de entender melhor estes sistemas, neste trabalho aplicamos a técnica de Espalhamento de Segundo Harmônico no estudo de nanocápsulas de policaprolactona carregando o agente anti-câncer QPhNO2, suspensas em solução aquosa, com a finalidade de extrair o valor do potencial de superfície e a orientação molecular na interface das nanocápsulas, parâmetros que possuem relevante papel na interação entre a nanocápsulas e a membrana celular via barreiras de potencial elétrico. Os resultados mostraram que o potencial de superfície da nanocápartículas vazias é -22.0 ± 3.2mV e -23.3 ± 1.3mV para as nanocapsulas com QPhNO2, mesmo sinal que o da membrana celular, que está entre -40mV e -80mV , e que há um ordenamento de camadas de água que circundam as nanocápsulas na camada de Debye. A determinação do comprimento de Debye e dos valores de potencial de superfície ajudarão a entender o mecanismo de ação relativo ao processo de entrega de fármacos, contribuindo para a melhoria das terapias de tratamento de doenças.

  • ERLANE DE SOUSA ARAÚJO
  • ENCAPSULAMENTO DE CONDRÓCITOS EM HIDROGÉIS A BASE DE SULFATO DE CONDROITINA COM MICROPARTÍCULAS DE OXIGÊNIO PARA A AVALIAÇÃO DE VIABILIDADE CELULAR.
  • Orientador : ALESSANDRA BRAGA RIBEIRO
  • Data: 27/04/2020
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  • Atualmente um dos grandes desafios para a engenharia tecidual é o fornecimento de oxigênio para a cultura de células in vitro e em estruturas tridimensionais, como os hidrogéis poliméricos, para a manutenção da viabilidade celular, visto que o oxigênio é um dos principais nutrientes para células e tecidos. Além disso, para a engenharia tecidual a regeneração de tecidos cartilaginosos como a cartilagem articular, também tem sido desafiador, pelo fato de a cartilagem possuir capacidade mínima de auto reparo, pois trata-se de um tecido avascular. Nesse contexto, o referente estudo teve como objetivo fazer o encapsulamento de condrócitos em hidrogéis à base de sulfato de condroitina com incorporação de micropartículas de oxigênio em diferentes concentrações, no intuito de avaliar a viabilidade das células, através da análise de expressão gênica dos condrócitos por meio da realização de PCR em tempo real,sendo também avaliado o índice de liberação de oxigênio pelas micropartículas. Através das caracterizações de FTIR e RMN foi demonstrado que houve a conjugação do sulfato de condroitina a tetrazina no scaffold formado. Finalmente,os resultados obtidos demonstraram que houve proliferação e bons níveis de expressividade gênica dos condrócitos após o encapsulamento no hidrogel, além disso, pode-se observar que houve um bom nível de liberação de oxigênio através das micropartículas com duração de 6 dias. Portanto, os materiais liberadores de oxigênio, como as micropartículas utilizadas no referente estudo em um ambiente de hipóxia, demonstram ser de grande importância para a aplicação em engenharia de tecidos cartilaginosos, visto que, o oxigênio é um nutriente essencial para a manutenção de tecidos e células.

  • HITALO DE JESUS BEZERRA DA SILVA
  • Caracterização e Aplicação de Resíduos de Construção e Demolição na Remoção de Contaminantes de Efluentes da Indústria Têxtil
  • Orientador : JOSE MILTON ELIAS DE MATOS
  • Data: 17/04/2020
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  • A indústria têxtil é responsável pela geração de grandes volumes de efluentes com substâncias nocivas à natureza, sendo descartados em corpos d’água. O presente estudo propôs a utilização de Resíduos de Construção e Demolição (RCD) na adsorção do corante têxtil Azul de Metileno. O RCD foi tratado por calcinação e ativação ácida objetivando potencializar suas propriedades. Foram realizadas caracterizações por DRX, FRX, FTIR, TG/DTG, BET, MEV e estudos de adsorção. Os espectros de Infravermelho por Transformada de Fourier mostraram bandas características de argilominerais e carbonatos e o Difratogramas de Raios-X das amostras natural, calcinadas e tratadas com ácido mostraram que os materiais são formados majoritariamente por compostos de quartzo (SiO2), com presença de ortoclásio e calcita, que também pode ser comprovado pelas análises de composição química dos materiais. O modelo cinético que apresentou melhor ajuste aos dados experimentais foi o modelo cinético pseudo-segunda-ordem. Os resultados de adsorção para o estudo das isotermas foram de 35,9; 60,45 e 112,23 mg g-1 (RMNAT) e 197,3; 253,5 e 418, 6 mg g-1 (RMC72), para as temperaturas de 25º C, 35°C e 45 °C, respectivamente. Os dados experimentais se ajustaram melhor ao modelo de Langmuir, com coeficiente de correlação R2 ≥ 0,96 para ambas as amostras. Os cálculos termodinâmicos demonstraram que a adsorção do resíduo RMNAT é não espontâneo, endotérmico e aleatório, ao passo que o processo de adsorção do resíduo RMC72 demonstrou ter natureza espontânea, endotérmico e aleatório. O resíduo calcinado (RMC72) foi o que apresentou melhor capacidade de adsorção em relação à amostra natural e aos demais tratamentos aplicados.

  • MOISÉS DAS VIRGENS SANTANA
  • FILMES CASTING DO BIOCOMPÓSITO MESOCARPO DO BABAÇU E PALYGORSKITA PARA APLICAÇÕES EM EMBALAGENS
  • Orientador : CARLA EIRAS
  • Data: 10/03/2020
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  • Neste estudo foi proposta o desenvolvimento de filmes casting a partir do pó do mesocarpo do babaçu (MB) juntamente com alginato de sódio (AS) e glicerol (Gl), ambos plastificantes, acrescido do argilomineral palygorskita (Pal), resultando assim em filmes do biocompósito MB/AS/Pal (5%), cujas propriedades foram avaliadas pelas técnicas de FTIR, TGA/DTGA, MEV e EDS, além de análises de ensaios mecânicos de tração, teste de solubilidade em água, teor de umidade e ângulo de contato. A formação do filme do biocompósito de MB/AS/Pal (5%) foi comprovada pelas técnicas de FTIR, MEV e EDS. Já os ensaios de análise térmica mostraram que o biocompósito apresentou maior estabilidade quando comparado aos filmes de MB e de MB/AS. Além disso, o filme do biocompósito também apresentou os resultados mais promissores ao correlacionar os parâmetros físicos como análises térmicas, propriedades químicas e mecânicas. Assim, o biocompósito de MB/AS/Pal (5%) surge como alternativa como material promissor para uso no desenvolvimento de embalagens biodegradáveis.

  • EDIVALDO FEITOSA PEREIRA FILHO
  • DEPOSIÇÃO DE ÓXIDOS E NITRETO DE TITÂNIO POR PLASMA COM GAIOLA CATÓDICA SOBRE O AÇO INOXIDÁVEL AISI 304 PARA UTILIZAÇÃO EM PRÓTESES NA RECONSTRUÇÃO DA ARTICULAÇÃO TEMPOROMANDIBULAR
  • Orientador : RAFAELA LUIZ PEREIRA SANTOS
  • Data: 20/02/2020
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  • A articulação temporomandibular (ATM) liga o maxilar ao crânio, sendo considerada uma articulação de alta complexidade. Em que, é indicada para a reconstrução total ou parcial da ATM, a utilização de materiais aloplásticos (material que possui a capacidade de ser introduzido dentro de um organismo vivo, tomando sua forma e moldando parte dele) e que apesar de ser feito de um outro material, consegue se comportar de maneira semelhante ao próprio tecido vivo do corpo humano, possuindo uma excelente compatibilidade. Entre os biomateriais mais comuns para esta finalidade, utilizam-se: ligas Cobalto (Co-Cr), Titânio e Aço inoxidável. Dentre estes, o aço inoxidável pode tornar-se uma escolha de material inteligente, já que é mais econômica para a produção dos implantes. Contudo, para um elevado desempenho se faz necessário realizar modificações superficiais neste material para adequá-lo ao uso em próteses de ATM. Assim, este trabalho tem por objetivo realizar o tratamento superficial por meio da deposição de filmes de nitreto de titânio sobre a superfície do aço inoxidável austenítico 304 com o objetivo de avaliar as melhores condições de tratamento para aplicação na fabricação de próteses de articulação emporomandibular (ATM). Assim, foram realizadas diferentes condições de deposição de nitreto de titânio utilizando gaiola catódica, variando as temperaturas de tratamento (300, 350 e 400°C) via plasma. As amostras foram analisadas e caracterizadas utilizando-se a microdureza Vickers (HV), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS). Os resultados indicaram que o maior valor de dureza foi obtido para a amostra tratada a 400°C (363,68 HV), quando comparada a amostra padrão sem tratamento (219,7HV) e amostras tratadas com 300 e 350°C, obtendo valores em torno de (225,4 e 291,5HV), respectivamente. A maior espessura de filme depositado foi obtida também para a amostra tratada à temperatura de 400ºC (6,739 μm). Logo, as análises realizadas no presente trabalho confirmaram que a deposição de nitreto de titânio, a microdureza Vickers e a espessura do filme formado foram proporcionais ao aumento da temperatura de tratamento. Assim como também indicaram que as propriedades destas, foram diretamente influenciadas pelas condições de tratamento aos quais as mesmas foram submetidas.

  • CATERINE YESENIA CARRASCO MONTESDEOCA
  • Oxygen-generating Smart hydrogels Supporting Chondrocytes Cell Survival in Hypoxic Environments
  • Orientador : ANDERSON DE OLIVEIRA LOBO
  • Data: 18/02/2020
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  • Cartilage is one of our body ’s tissues which are not repaired automatically by itself. Problems associated with cartilage are very common worldwide and are considered the leading causes of pain and disability. Smart biomaterial or “Four dimensional” (4D) biomaterials has started emerging as a suitable candidate, which are principally three-dimensional (3D) materials that change their morphology or to generate a response measured at space and time to physiologic stimuli. In this context, the release of oxygen through hydrogels in contact with water is considered as 4D biomaterials. The objective of this study is to develop strategies to release oxygen in a sustainable and prolonged manner through hydrogels systems to promote chondrocytes cell survival in hypoxic environment. The 4D biomaterials are devised from gelatin methacryloyl (GelMA) loaded with calcium peroxide (CPO) and have the ability to generate oxygen in a c ontrolled and sustained manner for up 6 days. The incorporation of CPO into the hydrogel system provided materials with enhanced mechanical and porosity properties. Furthermore, the hydrogels promoted chondrocyte survival and reduced cell death under hypoxic conditions.

  • WALBER ALVES FREITAS
  • Óxido de Zinco Suportado em Argilominerais para Aplicação Fotocatalítica
  • Orientador : JOSY ANTEVELI OSAJIMA FURTINI
  • Data: 14/02/2020
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  • A contaminação de corpos hídricos com fármacos apresenta-se como um problema ambiental, podendo ocasionar severos danos ao organismo humano e aos demais seres vivos. O emprego de processos oxidativos avançados como a fotocatálise heterogênea, apresentasse como uma alternativa ao tratamento de águas residuais. O uso do óxido de zinco e dos argilominerais palygorskita e haloisita pode exercer efeitos positivos sobre o desempenho fotocatalítico em luz visível dos compósitos. O presente trabalho tem como objetivo sintetizar sistemas em diferentes concentrações de ZnO, palygorskita e/ou haloisita para avaliação da degradação fotocatalítica do fármaco Ciprofloxacina e assim avaliar dentre os sistemas propostos, o que apresenta maior eficiência. O ZnO foi sintetizado através do método sol-gel e os sistemas compostos pelo semicondutor e argilominerais foram sintetizados através de mistura por ultrassom. Os materiais foram caracterizados por Difração de raios X (DRX), Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e reflectância difusa (ERD), Adsorção e Dessorção de Nitrogênio (BET) e Espectroscopia de Fotoluminescência (PL). Os difratogramas de DRX indicam que houve a formação do ZnO com alta cristalinidade e formação da fase hexagonal, além de apontar picos característicos dos argilominerais. Através dos resultados obtidos por FTIR foi possível observar os estiramentos característicos dos grupos funcionais presentes na estrutura do material sintetizado a base de ZnO/Hal e ZnO/Pal. Os valores de bang gap para o ZnO suportado com os argilominerais não  apresentou uma variação considerável quando em comparação ao ZnO puro, o que indica que a inclusão dos argilominerais não cria uma barreira energética, prejudicial a fotocatálise. O teste fotocatalítico foi realizado após o tempo de 30 minutos de equilíbrio de adsorção e ocorreu por 120 min a luz visível. Após a realização do teste de fotocatálise, a concentração do fármaco apresentou uma redução próxima a 90%, apresentando o sistema sintetizado (ZnO/Pal+Hal 2:1) como um eficiente fotocatalisador. O sistema ZnO/Pal+Hal 2:1 apresentou estabilidade durante duas reutilizações consecutivas, bem como conservação da morfologia, evidenciada por análises de MEV. O teste de inibidores sugeriu que com a adição de EDTA ao sistema (sequestrador de h+), acelerou a atividade fotocatalítica da Ciprofloxacina, sugerindo um mecanismo indireto.

  • ANDERSON SOARES DA COSTA AZEVÊDO
  • ESTUDO TEÓRICO-COMPUTACIONAL DAS PROPRIEDADES ELETRÔNICAS DE NANOWIGGLES DE GRAFENO DOPADAS COM NITROGÊNIO
  • Orientador : EDUARDO COSTA GIRAO
  • Data: 15/01/2020
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  • Diversos pesquisadores têm demonstrado um interesse considerável em investigar materiais baseados em carbono na escala nanométrica. Isso ocorre devido à vasta gama de estruturas de geometria complexa que podem ser sintetizadas e as diversas propriedades que surgem, como: alta resitência mecânica, alta capacidade de condução térmica, alta mobilidade eletrônica e possibilidade de tunar o caráter elétrico de metal a isolante. Neste contexto, as propriedades eletrônicas desses materiais tornam-os promissores para o desenvolvimento de dispositivos nanoeletrônicos. Nesse trabalho, foram utilizados cálculos de primeiros princípios para investigar as propriedades eletrônicas e surgimento de estados magnéticos em estruturas periódicas de grafeno dopadas com nitrogênio, conhecidas como nanowiggles. Para isso, estudou-se primeiro algumas configurações de flocos hexagonais de grafeno em que houve dopagem substitucional de um, dois e quatro átomos de nitrogênio. Em seguida foi feita uma seleção das estruturas que apresentaram propriedades desejadas para a construção das nanowiggles. Esses flocos possuem design inspirado na geometria de um precursor molecular adotado na literatura para a síntese de uma versão de nanowiggle não dopada. Após otimizarmos as estruturas em seu estado nãopolarizado, estudamos a influência da polarização de spin através de: estrutura de bandas, densidade de carga, energia total e de coesão, além dos gaps de energia para as wiggles e seus blocos constituintes básicos. Foi demonstrado que os sistemas dopados apresentam um conjunto mais amplo de propriedades eletrônicas e magnéticas em comparação ao seu equivalente não dopado, podendo-se alterar o gap de forma estratégica a partir das diferentes configurações de spin e posições dos dopantes. Desse modo, os nanomateriais propostos apresentaram características de condução situadas entre metais e semicondutores de gap estreito. Os cálculos de estrutura eletrônica foram desenvolvidos dentro do formalismo da teoria do funcional de densidade por meio do código SIESTA, que soluciona as equações de Kohn-Sham em um ciclo de autoconsistência. Por fim, os resultados mostram que essas nanoestruturas podem ser promissoras para o desenvolvimento de novos dispositivos em nanoescala.

2019
Descrição
  • MARCEL LEINER DE SÁ
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DO h-MoO3 SINTETIZADO PELO MÉTODO DE MICROONDAS: DEPENDÊNCIA DO TEMPO SOB MORFOLOGIA, PROPRIEDADES ÓPTICAS E CATALÍTICAS
  • Orientador : MARIA RITA DE MORAIS CHAVES SANTOS
  • Data: 20/12/2019
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  • Nas últimas duas décadas, a literatura cientifica tem apresentado um crescente interesse em abordar os problemas ambientais oriundos da poluição de águas residuais, em particular: têxteis, corantes e tintas; que produzem grandes quantidades destes tipos de resíduos líquidos. O processo de adsorção tem sido muito utilizado para minimizar o impacto que esses resíduos vêm provocando no meio ambiente. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo a investigação da capacidade de adsorção de microcristais de h-MoO3 sintetizado pelo método microondas hidrotermal frente aos corantes azul de metileno (AM) e alaranjando de metila (AMe) em meio aquoso. O material foi sintetizado através da adição de 5 mL de ácido nítrico concentrado – HNO3 com 2 mmol de heptamolibdato de amônio – AHM ((NH4)6Mo7O24.4H2O, em seguida essa solução foi inserida em um copo de teflon e submetido a síntese usando microondas nos tempos de 30, 60, 120 e 180 min. Os pós sintetizados foram confirmados por difração de raios X (DRX), espectroscopia Raman, espectroscopia vibracional no infravermelho (IV) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os dados experimentais foram ajustados, no estudo cinético de adsorção, para o modelo pseudo-segunda ordem com os valores de R2 = 0,9980 e 0,9997 para o AM e AMe respectivamente. Para diferentes temperaturas (298 K, 308 K e 318 K), o processo de adsorção foi favorável e espontâneo. Os dados experimentais foram melhores ajustados para o azul de metileno com a isoterma de Langmuir, onde qmax foi de 336,7003 mg g-1 e para o alaranjando de metila com a isoterma de Temkin, onde qmax foi de 656,93 mg g-1 para amostra de h-MoO3-1h a 318 K. Assim, esses microcristais são materiais promissores na adsorção de poluentes orgânicos tanto para classe de corantes catiônicos quanto a aniônicos.

  • KELSON SILVA DE ALMEIDA
  • DESENVOLVIMENTO DE ADOQUIM CERÂMICO COM RESÍDUOS DE GESSO E GRANITO
  • Orientador : JOSE MILTON ELIAS DE MATOS
  • Data: 19/12/2019
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  • O presente estudo teve por objetivo o desenvolvimento de adoquim cerâmico com a incorporação de resíduos de gesso de revestimento e granito utilizado em beneficiamento comercial. No Brasil, o adoquim ainda é pouco utilizado comercialmente em relação a outros produtos de cerâmica vermelha, mas possui diversas possibilidades de utilização como revestimento. A pesquisa foi dividida em três etapas: revisão, análise da argila e produção do adoquim. A etapa de revisão buscou apresentar uma visão geral sobre os efeitos da utilização dos resíduos industriais, gesso de revestimento e granito em indústria de cerâmica vermelha, apresentando também resultados de trabalhos executados nesta área. A etapa de análise da argila teve por objetivo caracterizar uma jazida de argila localizada na região central do estado do Piauí, para viabilizar a utilização da mesma como matéria prima cerâmica. A etapa de produção de adoquim comparou a influência da adição de gesso de revestimento e granito nas características e propriedades em relação ao produto sem nenhum acréscimo de resíduos. A argila, o gesso e o granito utilizados na pesquisa são provenientes do município de Oeiras, localizado na região central do estado do Piauí. Inicialmente, as matérias primas foram submetidas a ensaios para determinação granulométrica, composição química, identificação de fases cristalinas e análise de plasticidade da argila. Em seguida, foram confeccionados corpos de prova por prensagem uniaxial de 30 MPa  com adição de percentuais de 5%, 10% de resíduos em relação à argila, além da massa padrão. Posteriormente, foram secos em estufa a 110 °C e depois foi realizada a queima a 900 °C, 1000 °C e 1100 °C. Determinou-se, então, a resistência à compressão, porosidade aparente, retração linear de queima, absorção de água, índice e resistência à abrasão, além de análise mineralógica, macroestrutural e microestrutural por microscópio eletrônico de varredura. Os resultados das análises indicaram que os resíduos de gesso e granito, com porcentagens de 5%, possuem características adequadas à adição em cerâmica vermelha para a produção de adoquim e tem possibilidade de utilização como pavimento em interiores e áreas externas em praças e locais com tráfego leve.

  • MIRNA SALES LOIOLA ROSA
  • CLARIFICAÇÃO DE ÓLEO LUBRIFICANTE USADO COM O USO DE MATERIAIS ADSORVENTES
  • Orientador : BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO
  • Data: 18/12/2019
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  • Os materiais adsorventes, tais como, argilas, casca de arroz, bagaço de cana de açúcar, quitosana, celulose, dentre outros, apresentam estruturas morfológicas porosas de adsorção de corantes por ocorrência de alta área superficial específica dessas estruturas. Além disso, apresentam superfícies carregadas negativamente que também favorecem o processo de adsorção de contaminantes orgânicos e inorgânicos catiônicos. Logo, estes materiais vêm sendo estudado no tratamento de óleo lubrificante usado. Neste contexto, este trabalho tem como um dos objetivos caracterizar os materiais adsorventes, argila natural, argila tratada com KOH, argila tratada com H2SO4, melamina e melamina sílica por DRX, FTIR, SSA e análise térmica. Observar a sua mudança estrutural e correlacionar suas estruturas com a capacidade de clarificação do óleo lubrificante usado. A capacidade de clarificação do óleo lubrificante usado pelos materiais adsorventes foi confirmada por colorimetria e UV-VIS, onde as amostras de argila ácida e melamina sílica obtiveram os melhores resultados, devido sua elevada área superficial específica.

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  • FERNANDO DE MATOS BORGES
  • Polianidrido derivado de óleo de babaçu com potencial aplicação como biomaterial e em blendas poliméricas
  • Orientador : JOSE MILTON ELIAS DE MATOS
  • Data: 16/12/2019
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  • O presente trabalho apresenta resultados de possíveis aplicações de um material polimérico obtido a partir do óleo de babaçu, a qual é uma matéria prima abundante e renovável, via reação de transesterificação com o glicerol. A reação ocorreu na temperatura de 140 °C com agitação constante e utilizando LiOH como catalizador. A formação do produto desejado, monoacilglicerídeo (MAG), foi realizada por espectroscopia de infravermelho e ressonância magnética nuclear. Utilizando o MAG foi sintetizado dois polímeros por reação de policondensação em fusão, o PMAB e o PDMA. O PMAB foi produzido com MAG e anidrido maleico na razão estequiométrica de 1:5 e o PDMA com anidrido dicloromaleico na razão estequiométrica de 1:1. O PMAB foi caracterizado por infravermelho, ressonância magnética nuclear de carbono, análise térmica, difratômetria de Raio-X e microscopia eletrônica de varredura e o PDMA foi caracterizado por infravermelho. O PMAB foi avaliado como excipiente de comprimido para liberação controlada de fármaco e observou-se que o PMAB resultou na liberação do fármaco no mínimo 20% mais lenta. Fez-se ainda uma análise citotóxica do PAMB e observou-se que o mesmo promoveu o crescimento celular em até 50%. O PDMA foi avaliado em blenda polimérica com PANI no estado oxidativo isolante e foi observado que a blenda apresentou perfil semicondutor, apresentando impedância real de 24x10-2, cerca de cinco ordens de grandeza a menos que a impedância da PANI.

  • GEYSIVANA KESSYA GARCIA CARVALHO
  • SÍNTESE DE BIOCERÂMICAS DE FOSFATOS DE CÁLCIO PELO MÉTODO PECHINI VISANDO APLICAÇÕES BIOMÉDICAS
  • Orientador : ALUSKA DO NASCIMENTO SIMOES BRAGA
  • Data: 11/12/2019
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  • Os fosfatos de cálcio (CaPs) destacam-se em meio aos demais biocerâmicos por sua vasta aplicação no campo da biomedicina, as fases mais utilizadas são hidroxiapatita e beta fosfato tricálcico em virtude da similaridade que com osso natural. Atualmente existe variados métodos de obtenção dos CaPs, sínteses desenvolvidas por meio de rotas químicas, como por exemplo, reação em estado sólido, hidrólise, processo hidrotermal, precipitação química e desenvolvimento em sol-gel, está ultima deu origem ao método Pechini.  As abordagens do método Pechini atraem muita atenção devido às suas vantagens, que incluem, mistura molecular homogênea, partículas nanocristalinas, baixa temperatura de processamento, capacidade de gerar partículas nanométricas e por sua simplicidade de realização. Apesar de tais atrativos, tal método é pouco discutido para a síntese de pós de HAp. Assim, este trabalho tem como objetivo estudar a influência da variação de alguns dos parâmetros na síntese, tais como: razão ácido cítrico por cátions metálicos (AC/CM) e da razão entre ácido cítrico por etileno glicol (AC/EG). Os resultados DRX, FTIR e EDS, confirmaram a presença apenas das fases HAp e β-TCP, não existindo nenhuma outra fase de impurezas. O MEV exibiu a morfologia de pó aglomerado de formato irregular. Através da TG e DTG foi constatada a perda de massa em aproximadamente 26% há temperaturas até 1000°C.  O teste de bacteriológico realizado foi satisfatório pois as amostras tinha porcentagem acima 25% de inibição para crescimento das bactérias Staphylococcus aureus e Escherichia coli.

  • JOÃO BATISTA DE OLIVEIRA LIBÓRIO DOURADO
  • DESEMPENHO DE ARGAMASSAS À BASE DE CIMENTO COM REFORÇO DE FIBRA DE COCO BABAÇU
  • Orientador : VALDECI BOSCO DOS SANTOS
  • Data: 10/12/2019
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  • Mundialmente, é preocupante o aumento do consumo de matérias primas não-renováveis e de geração de resíduos industriais. A construção civil desempenha um papel essencial no desenvolvimento econômico do Brasil, e pesquisas científicas nesta área têm procurado contribuir através principalmente da diminuição da utilização de matéria-prima não renovável e, simultaneamente, o reaproveitamento de resíduos, transformando-os em subprodutos. Neste contexto, uma alternativa de fibra natural presente no Brasil e muito abundante no Estado do Piauí são as fibras de coco babaçu, ainda pouco exploradas na indústria de construção civil. O presente trabalho visou desenvolver uma argamassa reforçada com fibra de coco babaçu, com potencial uso na área de construção civil. Para isto, foi realizada a caracterização química e física das fibras de epicarpo de coco babaçu tratadas quimicamente (NaOH), assim como a produção e caracterização (física e mecânica) das argamassas reforçadas com três teores (0,6%, 1,0% e 1,4%) de fibras de coco babaçu. A título de comparação, argamassas convencionais também foram preparadas e caracterizadas. Os resultados obtidos para essas fibras, demonstraram que o tratamento alcalino aplicado foi eficaz para a interação das mesmas com a argamassa em estudo. Após a incorporação dos três teores das fibras de coco babaçu às argamassas, notou-se: uniformidade na consistência das massas, baixas taxas de percentagem de teor de umidade, absorção de água e de vazios e excelente adesão interfacial entre fibra e argamassa. As adições das fibras também contribuíram diretamente para o aumento da resistência à compressão e à tração da argamassa, sendo mais satisfatórios os resultados quando houve a adição de 0,6 e 1% de fibras. Assim sendo, conclui-se que a adição de fibra de coco babaçu é um aditivo em potencial para a melhoria das propriedades físicas e mecânicas de argamassa.

  • EDNO DA SILVEIRA COSTA
  • ESTUDO COMPARATIVO DO EFEITO DA NITRETAÇÃO EM FERRAMENTAS DE ESTAMPAGEM FABRICADAS EM AÇOS AISI M2 E D2 UTILIZADAS NA INDÚSTRIA DE FABRICAÇÃO DE PREGOS
  • Orientador : ROMULO RIBEIRO MAGALHÃES DE SOUSA
  • Data: 29/11/2019
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  • A crescente necessidade de aumentar a produtividade, tem alavancado o desenvolvimento de novos aços e novos tratamentos que possam melhorar o desempenho e a vida útil de ferramentas. Tratamentos de superfície assistidos por plasma têm se destacado nesse contexto. Trabalhos anteriores têm demostrado que esses revestimentos são eficientes no aumento da dureza, resistência ao desgaste e resistência a corrosão de diversos tipos de aços. Nesse sentido, amostras e ferramentas de aços AISI M2 e D2 termicamente tratadas foram submetidas aos processos de nitretação convencional, em gaiola catódica e tratamento duplex com o objetivo de avaliar a viabilidade da aplicação dessas técnicas em punções de estampagem de pregos. O desempenho das ferramentas foi avaliado por meio de testes em serviço e as amostras foram caracterizadas por ensaio de microdureza, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios-X(DRX). O tratamento duplex dos dois aços alcançou as maiores microdurezas superficiais, porém o desempenho produtivo das ferramentas não foi satisfatório. O uso da nitretação a plasma se mostrou viável para os dois aços, destacando-se os fatos de que as ferramentas confeccionadas em aço AISI D2 nitretadas obtiveram os maiores ganhos de produtividade em relação a ferramenta não nitretada e a redução do custo atual de produção em 26% com o uso da nitretação convencional na ferramenta de aço AISI M2 a 480ºC por 4 horas, proporcionou o melhor custo-benefício.

  • GABRIELA CELSO MELO SOARES DE VASCONCELOS
  • DESENVOLVIMENTO DE ECOCOMPÓSITO DE POLIETILENO VERDE E CORTIÇA PARA APLICAÇÃO NA CONSTRUÇÃO CIVIL
  • Orientador : RENATA BARBOSA
  • Data: 20/11/2019
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  • Neste estudo, foram desenvolvidos ecocompósitos de polietileno verde de alta densidade (PEV), cortiça natural em pó (CP) (5, 10 e 15%) e compatibilizante a base de anidrido maleico (PEgMA) (5%) com o objetivo de avaliar o potencial desses materiais para aplicações na construção civil. Os compósitos foram produzidos em extrusora dupla rosca corrotacional e moldados via injeção. A caracterização foi dividida em três etapas. Inicialmente os compósitos foram avaliados por meio do comportamento mecânico, térmico e acústico, termogravimetria e morfologia. Em um segundo momento, foram avaliados quanto aos efeitos intemperismo natural sobre as propriedades morfológicas e mecânicas sob tração. Nesta etapa os ecocompósitos foram expostos à degradação abiótica na cidade de Teresina-PI durante dois distintos períodos de 90 dias: um considerado de altas precipitações pluviométricas e outro considerado seco, como forma de avaliar os efeitos das condições climáticas extremas. Por fim, foi avaliada a aplicação do material como placas de forro em protótipos de construções provisórias com intuito de estudar o desempenho do compósito quanto ao conforto térmico. Os resultados de termogravimetria mostraram que a cortiça apresentou estabilidade térmica para as condições de processamento aplicadas e quando adicionada aos ecocompósitos reduziu discretamente a estabilidade térmica dos sistemas quando ao polietileno. O uso do compatibilizante não afetou de forma significativa a estabilidade térmica e a temperatura de degradação dos compósitos. Os ecocompósitos produzidos apresentaram aspecto brilhoso, superfície homogênea e alteração da pigmentação original do polímero em virtude da adição da cortiça. A incorporação do agente de acoplamento foi responsável pelo aumento da intensidade do brilho e pelo escurecimento da tonalidade. Os valores de coeficiente de absorção sonora indicaram que os ecocompósitos são bons absorvedores de som entre 500 e 1200 Hz, em especial àqueles com maior percentual de cortiça. A incorporação do PEgMA reduziu a capacidade de absorção sonora dos ecocompósitos. A microscopia eletrônica de varredura das amostras não envelhecidas indicou que a incorporação de cortiça reduziu a capacidade de deformação, ocorrência amenizada nas amostras tratadas com agente de acoplamento e que, apesar da existência de vazios e aglomerados, foi possível observar boa dispersão da cortiça na matriz termoplástica. Após os períodos de exposições, as micrografias revelaram que não houve exposição da cortiça na superfície das amostras, no entanto, a alta incidência de radiação ultravioleta provocou alterações de cor na superfície, surgimento de fissuras e a perda de brilho dos ecocompósitos. Em relação às propriedades mecânicas das amostras não envelhecidas, os ecocompósitos compatibilizados apresentaram melhor resistência a tração. Para as amostras envelhecidas durante 45 dias e 90 dias, em cada período de exposição, os resultados de resistência à tração e deformação elástica dos ecocompósitos não compatibilizados sofreram redução. Entretanto, a presença do PEgMA auxiliou na manutenção do desempenho mecânico. Os ecocompósitos utilizados nos protótipos apresentaram bom desempenho térmico, proporcionando diminuição da temperatura interna da estrutura construída, sendo uma proposta viável para aplicações na construção civil.

  • MARCUS VINICIUS BESERRA DOS SANTOS
  • Desenvolvimento de Scaffolds a Base de Hidroxiapatita e Gomas Naturais
  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 30/08/2019
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  • Avanços nas estratégias para tratamentos de defeitos ósseos tem passado pelo desenvolvimento de novos materiais, a exemplos dos scaffolds. Dentre os materiais utilizados na confecção dos scaffolds, a hidroxiapatita (HAp) sintética consegue simular a HAp encontrada no tecido ósseo humano, sendo utilizada na síntese de scaffolds. Substituições iônicas têm sido empregadas para aprimorar as características da HAp sintetizada, entre elas pode-se citar a troca iônica de íons Ca2+ por Ce3+. Biopolímeros, como a goma do cajueiro (GC) e a goma gelana (GG), tem potencializado a utilização da HAp agindo com agente estruturante na modelagem para o desenvolvimento dos scaffolds. Assim, o trabalho se desenvolveu, inicialmente, com estudo prospectivo e tecnológico acerca da síntese de scaffolds com hidroxiapatita para aplicação na regeneração óssea, procurando entender, através das publicações de artigos e de patentes, rotas de sínteses, materiais utilizados, caracterizações utilizadas, entre outras informações que nortearam a parte experimental. A segunda parte do estudo ocorreu com o desenvolvimento de três scaffolds baseado na combinação de hidroxiapatita e goma gelana, com variação de composição através da presença/ausência de goma do cajueiro e dopagem com íons Ce3+, obtendo-se os scaffolds SH, SCH e SHG. O estudo prospectivo mostrou que o desenvolvimento de scaffolds é recente, iniciando cerca de 30 anos atrás, com caracterizações físico-química, morfológica e mecânica sempre aparecendo na descrição dos scaffolds. Na parte experimental, as caracterizações confirmaram a síntese da HAp, como também mostraram as variações nas composições. A microscopia revelou a existência dos poros além de revelar a morfologia dos scaffolds. Testes mecânicos mostraram que os scaffolds possuem resistência à compressão semelhante à força do osso esponjoso e a de alguns aloenxertos usados em procedimentos cirúrgicos. Testes in vitro mostraram que o scaffold não são tóxicos, revelando potencial para aplicação em engenharia de tecido ósseo.

  • FABRÍCIA DE CASTRO SILVA
  • A VERSATILIDADE DOS MATERIAIS ARGILOSOS COMO SUPORTE PARA MOLÉCULAS ORGÂNICAS EM DIFERENTES APLICAÇÕES
  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 29/08/2019
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  • A presente tese ressalta a importância das argilas, destacando sua versatilidade na encapsulação de moléculas orgânicas por adsorção. Os materiais foram investigados estrutural e morfologicamente, além disso, teste de descoloração foram utilizados para avaliar a eficiência da fotoproteção dos pigmentos híbridos propostos. Para o encapsulamento de ureia nas argilas sepiolita e palygorskita (fibrosas) observou-se interações superficiais e no interior dos canais, enquanto isso na montmorilonita (lamelar) o aumento do espaçamento basal 11,45 para 14,88 Å sugere que o encapsulamento ocorre no espaço interlamelar, sendo promissor para aplicação em nutrição animal. No caso dos pigmentos híbridos baseados em argila Hectorita (modificadas ou não com CTAB e Pectina), os efeitos de fotoproteção da argila sobre o corante alizarina foram devidamente comprovados a partir do teste de envelhecimento por luz, sendo a organofuncionalização com CTAB mais eficiente na fotoproteção do corante. Uma investigação mais aprofundada sobre uso das argilas hectorita e caulina na condensação peptídica mediante ativação térmica também foi realizada, numa proposta de Química Prebiótica. A hectorita, devido sua característica expansiva, mostrou-se mais atraente na promoção de um ambiente favorável para pré-concentração e condensação peptídica, indicando a possível formação do dímero cíclico de alanina. Por fim comprovou-se a versatilidade de diferentes argilas em ampla gama de aplicações.

  • LUZANA LEITE BRASILEIRO
  • Utilização de resíduos poliméricos como modificadores das propriedades do ligante asfáltico
  • Orientador : JOSE MILTON ELIAS DE MATOS
  • Data: 05/07/2019
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  • Nos últimos anos o número de veículos por cidadão, a velocidade e a carga do tráfego aumentaram drasticamente. Aliado a isso, as grandes variações de temperatura que os pavimentos sofrem contribuem para a sua deterioração. Países da união européia, como por exemplo, a Espanha, possui verões com temperaturas muito altas (acima de 45˚C) e invernos rigorosos com temperaturas abaixo de 0˚C, de forma similar ocorre com o Brasil, que possui uma grande extensão territorial e temperaturas bastante variáveis entre uma região e outra. Essa sobrecarga repentina e não planejada, juntamente com as variações de temperatura reduzem consideravelmente a vida útil dos pavimentos e aumentam os custos de manutenção e os riscos para os usuários. A fim de melhorar o desempenho dos pavimentos asfálticos e proporcionar uma maior resistência às ações de carga e temperatura, estudiosos vêm buscando nas ultimas décadas melhorar as propriedades dos ligantes asfálticos a partir da adição de polímeros. O uso de polímeros sintéticos proporciona múltiplas melhorias nas propriedades dos ligantes convencionais, porém o elevado custo torna a solução impraticável, não promovendo a sua disseminação no mercado, restringindo o seu uso a estradas de tráfego de alto volume e à camadas superficiais do revestimento betuminoso. Uma alternativa para viabilizar a utilização de Betumes Modificados com Polímeros (PMBs) seria a utilização de polímeros procedentes de resíduos. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi realizar uma investigação sobre os polímeros provenientes de resíduos que existem em maior disponibilidade, o processo de modificação do ligante e as propriedades dos PMBs fabricados com estes resíduos, para enfim eleger a solução mais viável e, posteriormente, fabricar o PMB e analisar suas propriedades mecânicas, reológicas e de estabilidade. Ensaios mecânicos e testes reológicos foram realizados e os resultados encontrados demonstram que o polietileno e a borracha de pneus são a melhor solução para proporcionar combinadamente melhorias para o pavimento tanto em altas quanto em baixas temperaturas, com ganhos nas propriedades mecânicas e reológicas, quando comparados ao ligante convencional e, dependendo da quantidade adicionada ao ligante, pode originar PMBs estáveis às condições de armazenamento sob agitação, proporcionando assim, a fabricação de PMBs de custo mais acessível, quando comparado ao PMB fabricado com polímero sintéticos.

  • VALDIVÂNIA ALBUQUERQUE DO NASCIMENTO
  • SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO DE CaMoO4 E CAPACIDADE DE REMOÇÃO DO FÁRMACO DOXAZOSINA EM MEIO AQUOSO
  • Orientador : MARIA RITA DE MORAIS CHAVES SANTOS
  • Data: 08/04/2019
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  • O problema de poluição provocada por produtos farmacêuticos, de limpeza e de cuidados pessoais (PPCPs) tem crescido, tornando-se cada vez mais grave, portanto, o interesse em investigar um método simples, rápido e efetivo para purificar águas contaminadas. A técnica de adsorção em fase sólida está chamando a atenção para a remoção de PPCPs de águas residuais. Este trabalho objetiva-se a sintetizar, caracterizar molibdato de cálcio (CaMoO 4 ) e determinar a capacidade de remoção do fármaco doxazosina em meio aquoso. Foram realizadas análises de Difração de Raios X (DRX), Refinamento Rietveld, Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Espectroscopia Raman, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Raios X por Dispersão de Energia (EDS) e Teste de remoção do fármaco doxazosina. O resultado de DRX confirmou a estrutura tetragonal do pó obtido. No resultado obtido por FTIR foi possível observar as bandas das ligações das estruturas formadoras de CaMoO 4 , localizadas em 3380, 1635, 780 e 428cm -1 . Pelo Raman, verificou-se a presença de modos vibracionais referente a estrutura tetragonal de CaMoO 4 . A morfologia visualizada no MEV foi esférica. O estudo da capacidade de remoção do fármaco doxazosina foi preliminarmente feito usando uma estrutura de CaMoO 4 e investigando fatores que influenciam a remoção do fármaco, como concentração, pH, tempo de contato, temperatura e dosagens. Os resultados mostram que a capacidade de remoção do fármaco foi de 154 mg g -1 em meio aquoso. A isoterma de adsorção e a cinética de adsorção indicaram que a remoção do fármaco doxazosina segue o modelo de Tenkim e cinética de pseudo-segunda ordem e a capacidade de remoção do fármaco inicia o equilíbrio entre 4-5 minutos. O estudo de regeneração do adsorvente mostrou a capacidade de utilizar o material em cerca de três ciclos de adsorção/dessorção, com capacidade de remoção igual a 154 mg g -1 (1° ciclo), 45,8 mg g -1 (2° ciclo) e 15,2 mg g -1 (3° ciclo). Investigações indicam que CaMoO 4 é um material potencial para adsorvente, tendo capacidade de remover o fármaco doxazosina em meio aquoso.

  • ISAIAS DAMASCENO DA CONCEICAO
  • AVALIAÇÃO DA MODIFICAÇÃO SUPERFICIAL POR PLASMA DE FILMES PLANOS DE POLIETILENO VERDE DE ALTA DENSIDADE COM ARGILA VERMICULITA EXPANDIDA
  • Orientador : ROMULO RIBEIRO MAGALHÃES DE SOUSA
  • Data: 31/01/2019
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  • Com o intuído de melhorar as propriedades de adesão de filmes poliméricos, frequentemente, aplica-se tratamentos com plasma, com a ampla utilização de gás oxigênio (O2) para a modificação superficial. O presente estudo teve como objetivo o desenvolvimento de compósitos por extrusão de filmes planos, utilizando a matriz polimérica de Polietileno (PE) Verde de Alta Densidade com carga de Argila Vermiculita Expandida, nos teores de 1, 3 e 6%. Os filmes foram submetidos a duas condições de tratamento, para a condição 1, foi aplicado tratamento superficial a plasma com atmosfera de oxigênio e para a condição 2, foi realizado a aplicação de um pré-tratamento com atmosfera de argônio (Ar) e hidrogênio (H2), com posterior aplicação de O2. Após as análises dos resultados obtidos, foi possível observar que o ângulo de contato do polímero puro não tratado exibiu as características de superfície hidrofóbica e com a incorporação de argila vermiculita ocorreu uma diminuição do ângulo de contato, tornando-a uma superfície hidrofílica e consequentemente apresentando maior molhabilidade, além disto, o ângulo de contato foi reduzido com a aplicação de plasma de O2, devido a inserção de espécies oxigenadas. Com a aplicação da condição 2 e sob a variação de tempo de exposição do ensaio, o ângulo de contato diminuiu de forma mais expressiva já com o tratamento com 10 minutos do que com 20 minutos, neste último havendo pouca alteração quando comparado ao tratamento 10 minutos, este comportamento podendo estar relacionado ao maior tempo de exposição ao plasma que pode ter saturado a superfície do polímero já por 10 minutos de tratamento. Por meio dos difratogramas, foram observadas poucas alterações significativas com a aplicação do plasma, no entanto, ocorreram pequenos deslocamentos dos picos para as composições com 6% de vermiculita para as duas condições, o que pode indicar que as alterações ocorreram apenas na superfície do material. O comportamento mecânico, por meio dos resultados de resistência à tração, indicou que a exposição ao plasma provocou um aumento na resistência a tração máxima no material e a adição de argila vermiculita diminui a tensão máxima suportada, principalmente para a composição com 3% de argila. Além disto, ocorreram pequenas alterações no alongamento dos filmes do polímero puro e com 1% de argila após os tratamentos, enquanto o alongamento do PE puro aumentou com a aplicação da condição 1 e se tornou mais significativo o aumento para a condição 2. A análise morfológica das amostras indicaram que a rugosidade da superfície dos filmes tratado apresentaram um grande aumento em comparação com os filmes não tratados, com maior destaque para a composição de PE puro e PE + 6VMT. Por fim, estes resultados indicam melhoria nas propriedades adesivas do polímero.

  • LINDALVA DE MOURA ROCHA
  • “DESENVOLVIMENTO DE UM EXTRATO VEGETAL EM PO A BASE DE AMÊNDOAS DE BABAÇU (Orbignya speciosa) USANDO POLÍMEROS COMO ESTABILIZANTES”.
  • Orientador : ALESSANDRA BRAGA RIBEIRO
  • Data: 31/01/2019
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  • Os polímeros possuem vasto campo de aplicação e uma desta encontra-se na indústria de alimentos, na qual se faz o uso de alguns aditivos poliméricos com a finalidade de melhorar as características reológicas, químicas e sensoriais dos seus produtos alimentícios. O babaçu é uma palmeira extrativista brasileira, as suas potencialidades são inúmeras e um dos produtos que pode ser aproveitado do Babaçu é o “extrato aquoso de amêndoa de babaçu”, também conhecido no Norte e Nordeste do Brasil como “leite de coco babaçu”. Dessa forma, o trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um extrato de amêndoas de coco babaçu (Orbignya phalerata Martius) em pó puro e com adição de polímeros. O estudo apresentou resultados de caracterização texturométricas, composição alimentar (umidade, cinzas, proteínas, carboidratos, lipídios, cinzas), físico-químicos, microbiológicas, difração de Raios-X, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e as caracterizações Térmica (TG) e Termogravimetria Derivada (DTG). As técnicas de secagem por liofilização e atomização por spray-dryer foram empregadas para a obtenção do extrato de amêndoas de coco babaçu (Orbignya phalerata Martius) em pó, já os polímeros utilizados foram a maltodextrina, goma xantana, carboximetilcelulose e ciclodextrina com concentrações de 5, 3, 3 e 1% respectivamente. Os resultados alcançados revelam que a utilização dos polímeros como aditivos alimentar mostraram ser promissores quanto ao seu emprego e que a secagem por liofilização apresentou ser mais viável para a desenvolvimento do extrato em pó.

  • NAASSON MATHEUS PEREIRA BALICA
  • Estudo da Zircônia dopada com ferro para aplicações odontológicas
  • Orientador : RAFAELA LUIZ PEREIRA SANTOS
  • Data: 31/01/2019
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  • A introdução da zircônia (ZrO2) como material odontológico representa um grande avanço quando comparado aos demais materiais tradicionalmente utilizados para esta finalidade. Este material destaca-se, devido suas ótimas propriedades tais como resistência mecânica e biocompatibilidade. No entanto, existem limitações quanto a sua coloração branca e alta opacidade, não sendo possível mimetizar as características da dentição humana, afetando assim o conceito estético desses materiais e diminuindo o conforto do paciente. Assim, houve a necessidade de dopagem da zircônia com um agente pigmentante (Fe2O3), através do método de precursores poliméricos (método Pechini), que é indicado pela literatura como mais adequado devido a suas várias vantagens, como: homogeneidade, variação de cores, além de mistura eficiente sem a necessidade de etapas subsequentes. Portanto, este trabalho propõe desenvolver pós de zircônia pré-coloridas através do método Pechini, dopando-o com ferro em diferentes concentrações (0,25; 0,5; 1; 2 e 3 mol %) e posteriormente, calciná-los a temperatura de 1000 °C, com a finalidade de obter a mistura química mais efetiva, próxima da tonalidade da dentina humana. O material foi avaliado através de algumas caracterizações como: Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Raman, Espectroscopia por Energia Dispersiva (EDS), teste de toxicidade e avaliação colorimétrica, confirmando a presença do ferro dentro da microestrutura da zircônia e suas modificações causadas no material. De acordo com os resultados, o tamanho médio de cristalitos dos pós sintetizados aumentaram de 35,45 para 48,97 nm, com relação aos parâmetros de rede houve uma diminuição de 5,1608 para 4,3592 Å, com o aumento da concentração de ferro. O EDS indicou a presença de ferro em todas as amostras, com variadas concentrações do pigmentante. Os resultados alcançados indicam que o método utilizado foi efetivo para a produção de pós de zircônia com variados nuances de cores, para efetivo uso desses materiais em próteses dentárias, possuindo um grande potencial para aplicações odontológicas.

  • MARCOS VINICIUS SOARES SENNA
  • DEPOSIÇÃO DE FILMES CARBONOSOS EM AÇO AISI D6 ATRAVÉS DA TÉCNICA DE GAIOLA CATÓDICA
  • Orientador : ROMULO RIBEIRO MAGALHÃES DE SOUSA
  • Data: 31/01/2019
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  • Neste trabalho, filmes finos de carbono tipo diamante foram depositados em substratos de aço ferramenta AISI D6 por meio da técnica de deposição a plasma com gaiola catódica de grafita, com o objetivo de avaliar a influência dos parâmetros de tratamento, tais como a duração do tratamento e a polarização das amostras. As amostras tratadas foram avaliadas em termos de morfologia e estrutura por Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia Raman e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia por Energia Dispersiva (EDS). Assim, a análise por DRX demonstrou que nas amostras tratadas com alumina durante menos tempo, 4 e 5 horas, surgiram novos picos característicos de grafite e diamante com maior intensidade, porém quando não foi utilizado a alumina, apresentaram menor intensidade para os picos de ferrita (α-Fe) e também o surgimento de um pico de grafite hexagonal (G-2H). A Espectroscopia Raman apresentou algumas bandas D e G referentes ao grafite em todas as amostras, os tratamentos que não utilizaram alumina, apresentaram mais ligações sp3 características de filmes DLC. Os resultados de espectroscopia das amostras tratadas sobre a alumina apresentaram uma maior quantidade de carbono para a amostra 4 horas, cerca de 65,0%, enquanto que para as que não utilizaram alumina, a amostra 4 horas foi a que apresentou um maior percentual, 58,6% de carbono. Já pelo MEV foi possível observar que os filmes tratados com alumina apresentaram aspecto mais rugoso com espaços vazios nas microestruturas, já os tratados sem alumina, apresentaram menor rugosidade e aspecto mais uniforme das partículas, indicando maior difusão. No entanto, quando se pretende alcançar uma maior camada de filme, os tratamentos com alumina apresentaram resultados mais expressivos, pois as camadas ficaram mais espessas.

  • FERDINANDO MARCO RODRIGUES BORGES
  • NITRETAÇÃO A PLASMA DE JUNTAS SOLDADAS DE AÇOS SUPERDUPLEX
  • Orientador : ROMULO RIBEIRO MAGALHÃES DE SOUSA
  • Data: 23/01/2019
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  • Os aços inoxidáveis superduplex (AISD) apresentam em sua microestrutura as fases ferrita e austenita, de modo a conciliar boas propriedades mecânicas e de resistência à corrosão. Estes materiais possuem grande aplicação na indústria de extração de petróleo e na petroquímica. Quando estão sujeitos a estas aplicações, os dutos de AISD sofrem desgastes. Dentre os tipos, pode-se citar o proveniente do atrito de cabos que levam ferramentas para o interior de poços. Levando em consideração a soldagem dos aços superduplex, a suscetibilidade ao desgaste e à corrosão podem aumentar. Valores de energia de soldagem acima de 1,5 KJ/mm ocasionam o desbalanceamento de fases, prejudicando as propriedades citadas. A ZTA (zona termicamente afetada) da solda destes aços é a região mais suscetível à degradação e fragilização devido ao crescimento do grão ferrítico e possível surgimento de precipitados deletérios. Neste contexto, este trabalho tem como um dos objetivos nitretar a junta soldada do aço SAF 2507 e correlacionar a microestrutura com a dureza superficial e com a resistência à corrosão. Para alcançar os resultados, amostras de junta soldada foram nitretadas a plasma utilizando as técnicas de nitretação convencional (NC) e em gaiola catódica (NGC) na temperatura de 400 ⁰C. Em decorrência, as amostras nitretadas com o uso da gaiola catódica apresentaram maiores e mais uniformes valores de microdureza.

     

2018
Descrição
  • LUIZ FILHO RODRIGUES LEAL
  • EFEITO DA ADIÇÃO DE COBRE SOBRE AS PROPRIEDADES ESTRUTURAIS E MAGNÉTICAS DE NANOPARTÍCULAS DE GRANADA DE FERRO E ÍTRIO
  • Orientador : FRANCISCO ERONI PAZ DOS SANTOS
  • Data: 06/12/2018
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  • Granada de ferro e ítrio (Y3Fe5O12, YIG) é um material ferrimagnético bastante investigado devido às suas excelentes propriedades magnéticas, com aplicação extensiva em áreas industriais e tecnológicas como sensores ópticos, dispositivos de microondas e aplicações na spintrônica [1-9] Neste trabalho, estudamos as propriedades estruturais e magnéticas de nanopartículas das granadas de ferro-ítrio dopadas com cobre obtidas pelo método sol gel a 900°C por 2h. Com o objetivo de compreender o efeito da substituição do Fe+2 pelo Cu+2 na estrutura cristalina do Y3(Fe1-xCux)5O12, com =0, 01, 0,03, 0,05. As características estruturais  foram estudadas por análise de difração de raios-X (DRX) e Rietveld Refinamento. O parâmetro de rede diminui de 12,3779 Å para 12,3774 Å, para baixa dopagem e aumenta de 12,3788 Å para 12,3814 Å para altas concentrações de cobre. A variação no tamanho do cristalito foi relacionada com defeitos e estresse internos produzidos pela adição do dopante. O MEV apresentou  micrografias com formato semelhantes, arredondado de forma irregular e alongado, para todas as amostras. A magnetização por saturação (Ms) confirmou a substituição de Fe / Cu nos sítios octaédricos da YIG. A Magnetização de saturação passou de 24,04 emu / g para 29,49 emu / g para concentração de dopante variando de 0,00 a 0,01. Para y = 0,03 a Ms = 26,05 emu / g e para y = 0,05, Ms = 26,35 emu / g. Finalmente as  mudanças nos valores de coercividade (Hc): 27,18 Oe, 19,09 Oe, 24,71 Oe e 19,9 Oe para y = 0,00, 0,01, 0,03 e 0,05, respectivamente,  são atribuídas à existência de centros de fixação e ao formato de partículas.

  • ANALLYNE NAYARA CARVALHO OLIVEIRA CAMBRUSSI
  • FOTOCATÁLISE HETEROGÊNEA APLICADA AO DESENVOLVIMENTO DE ENSAIOS PARA AVALIAÇÃO DE ATIVIDADE ANTIOXIDANTE
  • Orientador : ALESSANDRA BRAGA RIBEIRO
  • Data: 05/12/2018
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  • O papel e os efeitos benéficos dos antioxidantes contra vários distúrbios e doenças induzidas pelo estresse oxidativo receberam muita atenção nos últimos anos. Os sistemas de defesa antioxidante fisiológicos eliminam e minimizam a formação das espécies reativas, porém, não são totalmente eficientes para eliminação ou neutralização quando estas espécies são geradas em excesso pelo organismo. Assim, nos últimos anos surgiu um grande interesse em fontes adicionais de antioxidantes, levando ao desenvolvimento de numerosos métodos para avaliar a capacidade antioxidante de novos materiais. Nesse contexto, buscou-se sintetizar um gerador de espécies reativas de oxigênio, HO•, O2•-, 1O2, constituído de dióxido de titânio (TiO2),modificado por nanopartículas de prata e suportado na argila paligorsquita (AgNPs/TiO2-PAL) para aplicação ao desenvolvimento de uma metodologia para reconhecimento de atividade antioxidante. Primeiramente foi investigado a fotocatálise heterogênea dos corantes eosina amarela, verde de bromocresol, amarelo ácido 73 e amarelo básico 2 na presença do catalisador TiO2 Degussa P25 comercial, sob radiação na região visível e na região do ultravioleta, propondo um estudo miniaturizado para realização dos testes laboratoriais de fotocatálise, com intuito de definir qual corante é mais sensível ao sistema de geração das espécies reativas. Os resultados mostraram que o sistema composto pelo corante amarelo ácido 73 e radiação ultravioleta apresentou maior eficiência, sendo assim, esse sistema foi utilizado para aplicação em ensaios de atividades antioxidantes, cujo desenvolvimento e validação da metodologia estão descritos nesse trabalho. O método apresentou uma resposta rápida e precisa para a detecção da atividade antioxidante dos compostos ácido gálico, quercetina, rutina e trolox, sendo considerado linear, reprodutível, de baixo custo e de fácil execução.

  • DAVID WILLAMES DO RÊGO COIMBRA
  • Refinamento estrutural, morfologia e propriedades fotocalíticas de microcristais de β−(Ag2-2xZnx)MoO4 sintetizados pelo método sonoquímico
  • Data: 31/08/2018
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  • Neste dissertação, nós reportamos sobre o refinamento estrutural, morfologia e propriedades fotocatalíticas (PC) de microcristais do molibdato de zinco e prata [β−(Ag2-2xZnx)MoO4] com (x = 0; 0,01; 0,02 e 0,04) sintetizados pelo método sonoquímica a 30 ºC por 3 h. Esses microcristais foram estruturalmente caracterizados por meio dos padrões de difração de raios X (XRD), dados de refinamento Rietveld e espectroscopia micro-Raman. As investigações morfológicas para observar a forma, o tamanho médio dos cristais e a presença de átomos de Zn na rede do β−Ag2MoOforam realizadas por microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (FE-SEM) e  espectrometria de raios X por dispersão em energia (EDXS). O comportamento óptico foi investigado por espectroscopia na região do ultravioleta-visível (UV-Vis) em modo de reflectância difusa à temperatura ambiente. Nós investigamos as propriedades PC dos microcristais de [β−(Ag2-2xZnx)MoO4] com (x = 0; 0,01; 0,02 e 0,04) para a degradação do corante aniônico remazol brilhante violeta 5r (RBV5R) usando três lâmpadas ultravioleta de 15 W. Os padrões de XRD, os dados de refinamento Rietveld e os espectros micro-Raman indicam que todos os microcristais de [β−(Ag2-2xZnx)MoO4] possuem uma estrutura cúbica tipo espinélio e um grupo espacial (Fd3m). Os resultados de refinamento de Rietveld indicaram que os átomos de Ag foram substituídos por átomos de Zn no sítio-A das posições de Wyckoff. Os espectros micro-Raman exibiram a presença de apenas quatro modos vibracionais Raman ativos localizados de 85 a 1000 cm-1. As imagens de FE-SEM mostraram que a substituição de átomos de Ag pelos de Zn influenca no processo de crescimento. Particularmente, o aumento do teor de átomos de Zn na rede cúbica mudou a forma do cristal de microcristais (esfera irregular, cubo e octaedros) para (octaedros irregulares com poros e dodecaedro rômbico) e promoveu o aparecimento de poros nas superfícies dos cristais. Além disso, as imagens de FE-SEM indicaram que o crescimento destes cristais é governado pela agregação e pelo amadurecimento de Ostwald. Finalmente, demonstramos pela primeira vez que a atividade de PC pode ser aumentada após 100 min de 100% para a degradação do corante RBV5R usando os microcristais de [β−(Ag2-2xZnx)MoO4] com (x = 0,02) como fotocatalisador e oxalato de amônio como sequestrador para a formação de radicais oxidantes (HO e O2') e redução do tempo de recombinação do par (e´/h).

  • AMANDO SANTOS ARAÚJO
  • DESENVOLVIMENTO DE CONCRETOS COM AGREGADOS RECICLADOS EM SUBSTITUIÇÃO AOS AGREGADOS NATURAIS
  • Orientador : CARLA EIRAS
  • Data: 31/07/2018
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  • A utilização de resíduos de construção e demolição (RCD) na forma de agregados reciclados para a produção de concretos para os mais variados fins tem sido bastante estudada a fim de aumentar o potencial de utilização de tais resíduos, visando a redução dos impactos ambientais causados pelo acúmulo de grandes volumes deste tipo de resíduo em todo o mundo. Neste contexto, desenvolveu-se uma pesquisa experimental com o objetivo de avaliar a possibilidade de utilização de agregados reciclados provenientes de RCD como substituto, total ou parcial, dos agregados naturais na produção de concretos para aplicações estruturais. Foi realizada a caracterização granulométrica, química e física dos agregados reciclados utilizados, e produzidos concretos com teores iguais a 0%, 25%, 50%, 75% e 100% de agregados reciclados em substituição aos agregados naturais. Os concretos produzidos foram analisados com relação às propriedades de consistência, massa específica, absorção, resistência à compressão e resistência à tração. Os resultados obtidos mostram a viabilidade da utilização de agregados reciclados, em composição e proporções definidas, para a produção de concretos com fins estruturais. Os concretos com teores de até 75% de agregados reciclados exibiram resultados satisfatórios.

  • ANDRÉ SALES AGUIAR FURTADO
  • APLICAÇÃO DE LAMINAÇÃO À MORNO E NITRETAÇÃO A PLASMA EM AÇO API 5L X70
  • Orientador : ROMULO RIBEIRO MAGALHÃES DE SOUSA
  • Data: 31/07/2018
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  • A necessidade cada vez maior de se transportar grandes quantidades de petróleo e gás em ambientes agressivos fez surgir uma demanda por aços de alta resistência mecânica e baixa liga ABRL de classificação API. O método de falha mais importante desses aços é, sem dúvida, o trincamento induzido por hidrogênio (HIC), provocado pela formação e absorção de hidrogênio através da corrosão da parede do duto. Dessa forma, há uma necessidade de se procurar alternativas metalúrgicas para diminuir a susceptibilidade desses materiais a esse efeito e algumas dessas soluções são: processos termomecânicos controlados (TMCP), como laminação a morno, e processos termoquímicos de nitretação a plasma. O presente estudo tem como objetivo aplicar laminação a morno e nitretação a plasma convencional e com gaiola catódica em aço API 5L X70, com a finalidade de se obter microestrutura e camadas superficiais com características favoráveis ao aumento da resistência ao trincamento induzido por hidrogênio. Para isso, amostras do aço em questão foram submetidas a laminação a morno com diferentes valores de redução e temperaturas iniciais e finais de laminação. Posteriormente, foi realizado nitretação a plasma convencional e com auxílio de gaiola catódica usando como parâmetros: 450 °C e 500 °C, com fluxo de gases 75% H2 - 25% N2 e 25% H2 - 75% N2, pressão 2.5 Torr. Para a caracterização, foi realizado microscopia ótica, ensaio de microdureza Vickers e difração de raios-X. Os resultados obtidos mostram que a microestrutura apresentou uma redução do bandeamento, quantidade e distribuição de perlita devido a laminação. A nitretação formou camadas de compostos de pequena espessura, entre 0.581μm e 3.967μm, com aumento da dureza superficial mínimo de 150% e máximo de 370%, elas eram formadas por nitretos do tipo ε(Fe3N) e γ’(Fe4N).
  • LEUDIMAR AIRES PEREIRA
  • PROPRIEDADES BIOLÓGICAS DE DERIVADOS DE QUITOSANA ASSOCIADA AO FÁRMACO CEFTAZIDIMA
  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 31/07/2018
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  • A quitosana tornou-se promissora como biomaterial. A introdução de grupo amina em sua estrutura por síntese química pode melhorar suas características biológicas. Para o desenvolvimento dessa pesquisa, primeiramente foram investigados trabalhos realizados com grupos aminas e outros agentes químicos utilizados em sínteses de novos derivados de quitosana e suas aplicações na área biomédica e farmacêutica em tratamento gástrico, através de um estudo prospectivo. As modificações na estrutura da quitosana foram identificadas nos artigos por diferentes compostos químicos com a finalidade principal de melhorar a permeabilidade e mucoadesão, visando aplicação na área da saúde. Porém, não foi encontrado artigo sobre quitosana modificada com base amina no tratamento gástrico. Assim, a quitosana foi modificada neste trabalho para avaliar algumas propriedades biológicas. A quitosana reagiu com acetilacetona (Qac), em seguida com etilenodiamina (Qacen) ou com dietilenotriamina (Qacdien) e associadas ao fármaco ceftazidima (F). A modificação química foi comprovada pelas caracterizações: Análise Elementar, DRX, FTIR e TG/DTG/DSC. Qacen, Qacdien, QacenF e QacdienF apresentaram aumento nos índices de nitrogênio, diminuição no índice de cristalinidade (7,1%; 4,3%; 7,4% e 7,8%, respectivamente) e melhoria na estabilidade térmica para os derivados sem o fármaco e diminuição nos derivados com o fármaco. A biocompatibilidade dos derivados foram confirmadas pela baixa taxa hemolítica (< 5%) em ensaio in vitro, pela não toxicidade no ensaio in vivo sobre Artemia salina (DL50%>3000 ppm), pelo índice antioxidante significativo em ensaio in vitro. Qacen (55,2%) e Qacdien (68,1%) apresentaram resultados superiores ao da quitosana pura (50,7%) na cicatrização de úlcera gástrica. Os resultados qualificam os derivados de quitosana como promissores biomateriais para aplicação na área da saúde.

  • MONSUÊTO CARDOSO DA ROCHA
  • Incorporação de Tetraciclina em Argilas Fibrosas e Lamelares para Estudo de Fotoestabilidade
  • Orientador : JOSY ANTEVELI OSAJIMA FURTINI
  • Data: 31/07/2018
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  • Argilas são materiais naturais com propriedades físico-químicas favoráveis ao uso em formulações farmacêuticas. A capacidade de reflexão da radiação solar bem como a presença de canais ou lamelas é responsável pela fotoproteção do fármaco quando incorporados na estrutura. O objetivo deste trabalho foi investigar a fotoestalidade do uso de argila fibrosas e lamelares usando o antibiótica a tetraciclina. Para este trabalho foi usado quatro tipos de argilas: VHS, Veegum, Paligorsquita e Sepiolita, as quais foram utilizadas sem purificação prévia. A adsorção de cada sistema foi realizada usando 2g de argila em 2g/L de fármaco sob agitação de 136 rpm a 25 °C em uma hora de reação. Os testes de estabilidade de radiação foram realizados sob lâmpada de 125W de vapor de mercúrio sem bulbo. As amostras foram irradiadas em placa de petri por até 200h de radiação. O monitoramento deste sistema foi através da difração de raios X (DRX) e análise termogravimétrica (TG-DSC). Os resultados de DRX apresentaram alteração nos planos cristalográficos apenas amostras de VHS antes e após irradiação, indicando o processo de degradação.  Enquanto que as outras argilas apresentaram estabilidade sob luz UV. As análises de termogravimetria apresentaram diferenças nos eventos dos sistemas irradiados e não irradiados. Conclui-se que em todos os sistemas avaliados a de VHS foi a que apresentou menos estabilidade em relação a outros sistemas, que poderia ser devido a sua superfície interna e o espaço interlamelar  em sua estrutura.

  • JAILSON DE ARAUJO SANTOS
  • CELULOSE E MESOCARPO DE BABAÇU COMO COMPLEMENTOS VETORIAIS PARA TRANSFORMAÇÃO GENÉTICA BACTERIANA
  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 31/07/2018
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  • Um dos principais desafios da terapia gênica é o desenvolvimento de vetores transportadores de genes seguros e eficazes. Devido às limitações associadas ao uso de vetores virais tais como carcinogênese, imunogenicidade, capacidade limitada de empacotamento de DNA e dificuldade de síntese vetorial, muitos estudos têm se concentrado no uso de carreadores de genes biocompatíveis e biodegradáveis. Dessa forma, nesse estudo investigou-se e comparou-se o efeito de celulose e mesocarpo de babaçu puros como complementos plasmidial em ensaios de transformação bacteriana de células E. coli afim de verificar os efeitos desses materiais na eficiência de transferência de genes. O capítulo 1 apresenta um estudo de prospecção de patentes e artigos científicos acerca do uso de diferentes materiais como vetores não virais para o transporte e inserção de genes em células de organismos eucariontes, pelo processo de transformação gênica, e células procariontes, através do processo de transformação bacteriana. O capítulo 2 descreve o estudo realizado com celulose e mesocarpo de babaçu usados como complementos de DNA plasmidial no processo de transformação bacteriana de células de E. coli.

  • THAMIRES PEREIRA DOS SANTOS
  • DESENVOLVIMENTO DE GEL CARRAPATICIDA, A BASE DE QUITOSA/LÍQUIDO DE CASTANHA DE CAJU (LCC)
  • Orientador : JOSE RIBEIRO DOS SANTOS JUNIOR
  • Data: 31/07/2018
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  • Os carrapatos bovinos (Boophilus microplus) são ectoparasitas considerados um problema de saúde pública que podem causar grandes prejuízos e até levar a óbito o hospedeiro. Diversos produtos já foram desenvolvidos para aplicação nos animais portadores, bem como nas áreas de vivência dos mesmos. Os medicamentos utilizados no combate a esses parasitas podem apresentar efeitos colaterais, com diferentes intensidades, incluindo levar o bovino portador à morte. Neste contexto, o trabalho propõe o desenvolvimento de um agente de combate ao carrapato no hospedeiro, utilizando o produto natural Líquido da Castanha de Caju (LCC) misturado em quitosana. O composto formulado foi caracterizado pelas técnicas de FTIR, teste de viscosidade e estabilidade da dispersão. A mistura foi preparada a partir de quitosana e LCC técnico, sendo que as concentrações do Líquido da Castanha de caju foram: 1, 5, 10, 50 e 100 mg/mL de quitosana. Cada formulação foi aplicada a um conjunto de parasitas. A mortalidade dos parasitas foi mais eficiente em concentrações acima de 10 mg/mL, sendo que a DL50 foi atingida após 20 minutos de contato. Para avaliar a estabilidade do produto foi feito o teste de separação da mistura e de variação de temperaturas.

  • FREDERICO RIBEIRO GONÇALVES VASCONCELOS ROSENDO
  • DESENVOLVIMENTO DE REJUNTE ANTIMICROBIANO À BASE DE ARGILA/ÓXIDO
  • Orientador : JOSY ANTEVELI OSAJIMA FURTINI
  • Data: 31/07/2018
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  • Materiais antibacterianos têm atraído grande interesse nos últimos anos para a construção civil, isso devido à sua capacidade de inibir a proliferação de fungos e bactérias que impregnam em rejuntes cerâmicos. Dentre os semicondutores amplamente estudados, o óxido de zinco (ZnO) se destaca por suas excelentes propriedades químicas e propriedades antimicrobianas, porém a baixa área superficial pode limitar algumas aplicações, assim, as argilas, que são materiais naturais, tem sido bastante utilizada como suporte para semicondutores, devido sua alta área superficial, que tornará o material final mais viável. O presente estudo teve como objetivo desenvolver um rejunte com propriedades antimicrobianas a base de ZnO suportado na argila Palygorskite (Pal).A Pal foi tratada previamente com peróxido de hidrogênio e a Pal-ZnO foi obtido usando o método sol-gel nos pH 7 e 11.O Pal-ZnO foi calcinado nas temperaturas de 250 e 400 oC para avaliação de sua cristalinidade.O rejunte a base de de ZnO suportado na argila Pal foi obtido pela mistura de 5% do compósito Pal-ZnO em rejunate comercial, denominado como Rejunte/Pal-ZnO.A partir dos padrões de DRX das amostras Pal-ZnO pode-se confirmar a presença dos planos de difração referente ao ZnO em fase Wurtzita e da Pal.O zinco e os elementos presentes na argila também foram identificados por EDS. A avaliação morfológica apresentada pelo MEV do material mostrou o ZnO na forma esférica e disperso sobre as fibras da argila, a qual está na forma de agulhas.A análise de TG-DTG evidenciou os eventos térmicos da Pal e do óxido de zinco.O material Rejunte/Pal-ZnO mostrou-se eficaz frente à bactéria Escherichia Coli quando testado pelo método de placa de difusão em ágar.Assim, conclui-se que o ZnO foi suportado na Pal com êxito e o material fotoativo Rejunte/Pal-ZnO possui propriedades antibacterianas e assim mostra-se promissor para a área da construção civil.

  • FRANKLYN ERIKSON DA SILVA GUIMARÃES
  • DEPOSIÇÃO DE FILMES FINOS DE TICN E TIC EM AÇO INOXIDÁVEL SUPERDUPLEX UNS S32750 POR SPUTTERING EM GAIOLA CATÓDICA
  • Orientador : BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO
  • Data: 06/07/2018
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  • Filmes finos de TiCN e FeN foram depositados sobre aço inoxidável superdúplex UNC S32750 por meio da técnica de deposição com gaiola catódica com o objetivo de formar filmes finos de sobre o aço inoxidável superdúplex (AISD) UNS S32750. Para analisar a eficiência da técnica de deposição proposta e analisar o potencial de melhoria que este filme pode oferecer ao aço AISD foi realizado um processo de deposição e um tratamento dúplex simultâneo e feito um comparativo entre esses dois procedimentos. Os tratamentos foram realizados em uma atmosfera de nitrogênio – hidrogênio com 75% H2+ 25% N2, com e sem isolamento elétrico. As amostras foram caracterizadas por Ensaio de Microdureza Vickers, Microscopia Eletrônica de Varredura – MEV, Espectroscopia por Energia Dispersiva – EDS, Espectroscopia Raman. Foi verificado um aumento significativo na microdureza das amostras que sofreram tratamento duplex tratada a 400°C, apresentando um aumento de 380% em relação à amostra não tratada. A microdureza das amostras que sofreram deposição não apresentou um grande aumento percentual em relação a amostra não tratada. Foi verificado através do MEV que tanto para processo de deposição quanto para o tratamento dúplex houve um total recobrimento da superfície do AISD. Através da Espectroscopia Raman verificou-se que houve a formação de compostos a base de titânio, exceto para a amostra que sofreu tratamento dúplex à 400 °C. A análise de Espectroscopia por Energia Dispersiva mostrou que não houve a formação de TiCN no processo de deposição e para o tratamento dúplex houve uma grande presença dos elementos formadores de uma camada de compostos (TiN, TiCN, FeN), como C,Ti,N, Cr. Dentre os processos de deposição realizados, o tratamento dúplex foi o qual apresentou os melhores resultados, quando comparados à amostra base e as amostras que sofreram apenas deposição. 

  • FRANCISCO RAFAEL CAMPOS DE MACEDO
  • NITRETAÇÃO A PLASMA COM GAIOLA CATÓDICA DO AÇO INOXIDÁVEL FERRITICO AISI 410S E DO AÇO INOXIDÁVEL AUSTENITICO AISI 304: INVESTIGAÇÃO E ANALISE DOS PARÂMETROS DE TRATAMENTO
  • Orientador : MARIA RITA DE MORAIS CHAVES SANTOS
  • Data: 06/07/2018
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  • A nitretação por plasma vem sendo utilizada nas aplicações industriais e tecnológicas em larga escala por apresentar uma melhora nas propriedades mecânicas, tribológicas, dentre outras. No presente trabalho, estudou-se superfícies do aço inoxidavel AISI 304 austenítico e 410S ferrítico, modificadas por tratamento de nitretação a plasma através de diferentes configurações de tratamento como nitretação convencional e nitretação com gaiola catódica utilizando a mesma temperatura de 450°C, com o objetivo de obter uma otimização da superfície para aplicações tecnológicas, avaliando de forma geral qual o tratamento mostrou melhores resultados sob o substrato. As amostras foram caracterizadas através das técnicas de ensaios de Microdureza Vickers e pela técnicas de caracterização de Microscopia Óptica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva de raio-X (EDS), Difração de Raios-X (DRX), além de uma análise macroscópica. Desta forma, puderam-se avaliar propriedades do tratamento como topografia, presença de elementos intersticiais, dureza, homogeneidade, uniformidade e espessura da camada nitretada. Observou-se que todas as amostras expostas a nitretação foram modificadas em relação à amostra padrão (sem tratamento), logo, apresentando aumento consideráveis de microdureza e comprovação de espécies e elementos depositados na superfície do aço, presença de Fe3N e Fe4N constatadas tanto por DRX. As medidas das espessuras de camadas seguem um padrão de crescimento, as mesmas crescem à medida que aumenta a temperatura de tratamento e favorecendo implicando no aumento da microdureza do material.

  • THAINÁ ARAÚJO DE OLIVEIRA
  • DESENVOLVIMENTO DE MULCH FILMS A PARTIR DE POLI(BUTILENO ADIPATO CO-TEREFTALATO), CERA DE CARNAÚBA E RESÍDUO DE CANA-DE-AÇÚCAR
  • Orientador : TATIANNY SOARES ALVES
  • Data: 05/07/2018
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  • O aumento populacional, a urbanização e as alterações climáticas têm interferido na produção agrícola negativamente sendo necessária a implementação de ações para melhoria dos meios de produção sem afetar o meio ambiente e neste contexto, os plásticos biodegradáveis têm sido utilizados para tornar a produção de alimentos mais eficiente e sustentável. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi desenvolver mulch films a partir do poli(butileno adipato co-tereftalato) (PBAT), resíduo de cana-de-açúcar e cera de carnaúba para impermeabilização dos filmes. Os sistemas foram obtidos via extrusão plana contendo percentuais de 2,5 e 5% de resíduo de cana-de-açúcar e 2% de cera de carnaúba e foram caracterizados quanto à estrutura química, morfologia, estabilidade térmica, transmitância, permeabilidade ao vapor de água e propriedades mecânicas, além disso os filmes foram aplicados no solo sob condições reais e foram avaliados quanto a influência das intempéries sobre propriedades químicas, físicas e morfológicas dos mulch films e por fim a biodegradação das amostras. Os resultados de espectroscopia no infravermelho (FTIR) sugerem que não houve interação química entre os componentes dos mulch films. A imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostraram que a matriz polimérica conseguiu recobrir os resíduos de cana-de-açúcar e que a cera de carnaúba estava dispersa na matriz de PBAT. Além disso, a presença da cera de carnaúba não afetou a estabilidade térmica dos mulch films, no entanto, aumentou a transmitância dos mesmos e diminuiu a permeabilidade ao vapor de água, mas no entanto, não foram observadas mudanças significativas nas propriedades mecânicas dos mulch films. Quando os mulch films foram expostos a radiação ultravioleta, altas temperaturas e a umidade sofreram reações de fotodegradação o que reduziu a transmitância dos mesmos como mostrou as análises de FTIR e UV-Vis. Por meio das micrografias obtidas por MEV foi observado que o resíduo de cana-de-açúcar sofre um processo de inchamento que promove um rompimento da matriz polimérica. As amostras contendo cera de carnaúba e resíduo de cana-de-açúcar atingiram maiores temperaturas, enquanto as amostras com ausência da cera foram as que melhor conservam a umidade do solo. O ensaio de biodegradação mostrou que os mulch films sofreram reações de hidrólise e que quanto maior o teor de resíduo maior a taxa de biodegradação. A técnica de mulching pode ser aplicada para várias condições climáticas e para uma longa variedade de culturas e todos os filmes desenvolvidos neste trabalho podem ser utilizados para a cobertura de solos, sendo os mulch films de PBAT contendo 2,5% e 5,0% de resíduo os mais indicados quando é necessária maior retenção de umidade e os mulch films de PBAT contendo cera de carnaúba e 2,5% e 5,0% de resíduo quando temperaturas maiores são exigidas.

  • JULIENNE CAVALCANTE
  • DESENVOLVIMENTO DE COMPÓSITOS EPÓXI/CORTIÇA PARA APLICAÇÃO NÃO-ESTRUTURAL NA CONSTRUÇÃO CIVIL
  • Orientador : RENATA BARBOSA
  • Data: 02/07/2018
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  • Materiais compósitos são uma alternativa para diversas aplicações no ramo da construção civil, devido a sua baixa densidade, boas propriedades mecânicas e formas de processamentos similares aos materiais poliméricos. O presente trabalho teve como objetivo a obtenção e caracterização de compósitos poliméricos produzidos a base de resina epóxi utilizando 10% e 12% de cortiça em pó com e sem tratamento alcalino para aplicação não estrutural. Os compósitos foram preparados por meio de Hand lay-up e caracterizados por ensaios mecânicos de resistência à flexão e resistência ao impacto, inflamabilidade, molhabilidade e morfologia por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia óptica (MO). A quantidade de cortiça, o tratamento químico alcalino realizado na cortiça, a interação entre matriz/carga influenciou diretamente às propriedades mecânicas dos compósitos, diminuindo a sua ductilidade. A partir das imagens de (MEV) e (MO) foi observada a presença de defeitos devido à baixa interação dos componentes. Os resultados do ângulo de contato permitiram conhecer o caráter da superfície do material e que os compósitos com a cortiça tratada quimicamente adquiriram um caráter hidrofóbico. Verificou-se também que ao adicionar cortiça in natura ocorreu um aumento na velocidade de queima do material. Dessa forma, com base nos valores encontrados das propriedades mecânicas e no estudo da superfície do material o uso dos compósitos com resina epóxi pode ser uma boa alternativa na construção civil, por exemplo, em paredes secas (drywall).

  • LUIZ HENRIQUE PORTELA DE ABREU
  • NITRETAÇÃO A PLASMA EM GAIOLA CATÓDICA: CARACTERIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DA CAMADA NITRETADA EM FERRAMENTAS DE CONFORMAÇÃO
  • Orientador : ROMULO RIBEIRO MAGALHÃES DE SOUSA
  • Data: 04/06/2018
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  • Amostras de aço rápido AISI M2 foram tratadas a 400ºC, 450ºC e 500ºC pelos processos de nitretação a plasma convencional e em gaiola catódica com o objetivo de comparar o desempenho da camada nitretada em uma ferramenta de conformação utilizada na fabricação de pregos. As amostras tratadas foram avaliadas por ensaio de microdureza Vickers e pelas técnicas de caracterização de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Difração de raios-X (DRX), já as ferramentas de conformação foram submetidas às suas condições usuais de trabalho para análise de desempenho quanto à sua vida útil. De acordo com os resultados, a temperatura de tratamento a qual obteve-se maior aumento de microdureza superficial, em torno de 280% da amostra não tratada, tanto para a nitretação a plasma convencional como em gaiola catódica, foi a 400ºC, valor que diminuiu nos tratamentos a 450ºC e 500ºC e se comportou de forma inversa à espessura da camada de compostos, que possuiu menor espessura a 400ºC e maior espessura nos tratamentos a 450ºC e 500ºC, de acordo com os perfis de microdureza apresentados. Aplicando a nitretação convencional e em gaiola catódica nas ferramenta de conformação, a temperatura de tratamento a qual obteve-se maior aumento de produtividade, em torno de 730% da ferramenta de fábrica, tanto para a nitretação a plasma convencional como em gaiola catódica, foi a 500ºC, valor que diminuiu nos tratamentos a 400ºC e 450ºC. Destaque para a eficiência da nitretação a plasma em gaiola catódica, onde foi obtido um aumento de produtividade cerca de 20% maior em comparação à nitretação convencional, nas mesma condições de tratamento.

  • LUIS MIGUEL ARAQUE MORENO
  • OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE COMPÓSITOS DE POLIHIDROXIBUTIRATO E MICROESFERAS DE VIDRO: PROPRIEDADES TÉRMICAS, MORFOLÓGICAS, MECÂNICAS E BIODEGRADAÇÃO
  • Orientador : RENATA BARBOSA
  • Data: 28/02/2018
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  • O acúmulo de resíduos gerados pelo descarte inadequado de polímeros obtidos a partir do petróleo está causando sérios problemas ambientais. O desenvolvimento de materiais alternativos é de grande importância, por exemplo, polímeros biodegradáveis, em especial aqueles produzidos a partir de fontes renováveis. Contudo, os polímeros biodegradáveis apresentam algumas desvantagens como elevada fragilidade e alta permeabilidade a gases. No entanto, a formação de compósitos poliméricos oferece uma alternativa para melhorar as propriedades dos polímeros biodegradáveis. Neste trabalho foram desenvolvidos compósitos via intercalação por fusão de Poli(hidroxibutirato) (PHB), Microesferas de Vidro (MV) em diferentes composições e Poli(propileno) graftizado com Anidrido Maleico (PP-g-MA), e em seguida filmes a partir dos compósitos e da matriz polimérica foram obtidos. Posteriormente, foram avaliadas as propriedades morfológicas, térmicas, mecânicas, a molhabilidade e a biodegradabilidade dos filmes por meio do teste de Sturm. Observou-se distribuição adequada e dispersão intermediária da fase dispersa ao longo da matriz com a formação de alguns aglomerados, e que a adesão entre os componentes não foi alcançada. As MV não afetaram significativamente as propriedades térmicas dos sistemas, pois observaram-se variações discretas na Tonset, Tp, Tm. Porém, o grau de cristalinidade diminuiu com a adição de MV, sendo o filme com 3 % de MV o que teve a variação acima de 11 %. Adicionalmente, percebeu-se que os compósitos com as MV sem e com o PP-g-MA apresentaram menores valores de alongamento e tensão máxima em comparação ao PHB puro. A adição de MV não apresentou efeito significativo nas molhabilidade do PHB e os valores de ângulo de contato para os filmes foram similares. Finalmente, as MV modificaram o mecanismo de biodegradação: o processo degradativo dos filmes dos compósitos ocorreu de seu interior e do filme de PHB puro ocorreu apenas na superfície; porém, não se observou modificação na taxa de biodegradação, já que as massas de CO2 produzida pelos três sistemas foram similares.

  • LUCIANE NORBERTO MENEZES DE ARAÚJO
  • INFLUÊNCIA DO TEMPO DA NITRETAÇÃO A PLASMA NO AÇO AISI O1 APLICADO EM PUNÇÕES DE COMPRESSÃO DE FÁRMACOS
  • Orientador : LIVIO CESAR CUNHA NUNES
  • Data: 20/02/2018
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  • Punções utilizados no processo de compressão de fármacos, mais precisamente para a produção de comprimidos são, muitas vezes, fabricados de aço ferramenta AISI O1. Porém, com o uso frequente, este sofre desgaste excessivo, sendo necessário a sua substituição. Para o melhoramento de suas propriedades mecânicas, tratamentos térmicos e termoquímicos são utilizados como, por exemplo, a nitretação a plasma. Esta confere uma camada de nitretos que aumenta a dureza superficial das ferramentas, empregando uma economia no custo de produção, e consequentemente, no valor do produto final. Esta dissertação teve como objetivo aumentar a microdureza superficial de amostras do aço ferramenta AISI O1 através da nitretação a plasma como uma forma de aumentar sua resistência ao desgaste. Para isto, amostras desse aço foram lixadas, polidas, limpas em ultrassom e nitretadas com variação no tempo em 4, 5 e 6 h. O tempo foi escolhido como parâmetro de estudo por influenciar no processo de difusão que ocorre durante a nitretação a plasma. Foram realizadas análises de difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e energia dispersiva de raios-X (EDS), bem como medições de microdureza para avaliar as propriedades do material, tais como a formação da camada de nitretos e microdureza, antes e após o tratamento. O resultado de EDS confirmou a presença de nitrogênio na superfície da amostra, bem como na camada formada revelada pelas imagens de MEV, além de corroborar com os percentuais dos elementos químicos apresentados na literatura e com os resultados de DRX. Estes confirmaram a formação das fases ε-Fe3N e γ’-Fe4N na camada do substrato de todas as amostras nitretadas. A nitretação a plasma com tempo de 6 h conferiu maior dureza à amostra, em aproximadamente 46% com relação à amostra sem tratamento, bem como a camada mais espessa, com média de 7,22 μm. Portanto, conclui-se que este tratamento termoquímico pode ser utilizado na indústria farmacêutica para melhoramento de suas ferramentas de compressão, devido o aumento de dureza e possível diminuição de desgastes, como alternativa para a redução de custos no processo de fabricação de comprimidos e, consequentemente, reduzir o valor do produto final, beneficiando os consumidores/pacientes.

  • PETTESON LINNIKER CARVALHO SERRA
  • APLICAÇÃO DE NITRETAÇÃO E TRATAMENTO DUPLEX EM BROCAS DE AÇO RÁPIDO – HSS
  • Orientador : ROMULO RIBEIRO MAGALHÃES DE SOUSA
  • Data: 19/02/2018
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  • O aço-rápido é um dos principais materiais utilizados na fabricação de ferramentas de corte, principalmente em aplicações que requerem elevada tenacidade como nas operações de furação profunda. A aplicação de tratamentos superficiais é recomendada para melhorar a dureza e resistência ao desgaste dessas ferramentas sem alterar significativamente as propriedades do núcleo. O presente estudo tem como objetivo avaliar a aplicação de nitretação a plasma (nas temperaturas de 450 e 500°C) e de tratamento duplex (nitretação convencional seguida de deposição de TiN, utilizando a técnica de deposição com gaiola catódica). Na caracterização foram realizadas medidas de microdureza na superfície de folga e no núcleo de amostras transversais retiradas na ponta, no meio e na base do corpo das brocas. A espessura e uniformidade da camada nitretada foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura – MEV. O desempenho das brocas foi avaliado após usinagem de corpos de prova de aço SAE1045 em um centro de usinagem por comando numérico CNC, onde foram estudados o desgaste máximo de flanco nas brocas e a qualidade dimensional dos furos usinados. Foram aplicadas ainda, as técnicas de microscopia ótica e espectroscopia por dispersão de energia (EDS) para verificar a microestrutura e composição das brocas comerciais. Os resultados mostraram que a broca submetida à nitretação convencional na temperatura de 500 °C apresentou dureza superficial e espessura da camada de compostos maiores do que a tratada na temperatura de 450°C, embora esta tenha apresentado camadas mais uniformes. O ensaio de desempenho apontou para viabilidade do tratamento a 450°C, cuja broca tratada apresentou uma maior vida útil do que na broca sem tratamento, além de atender a qualidade dimensional em todos os furos, já as demais ferramentas, nitretada a 500 °C e submetida ao tratamento duplex, apresentaram desempenho abaixo do esperado. Adicionalmente observou-se a existência de um gradiente térmico formado durante o tratamento que foi comprovado através da redução de dureza do núcleo em regiões específicas das brocas.

2017
Descrição
  • JOANA MEDEIROS OLIVEIRA
  • Desenvolvimento de Aspergillus niger na presença de Glicerina em Atmosfera Oxidante
  • Orientador : JOSE RIBEIRO DOS SANTOS JUNIOR
  • Data: 29/09/2017
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  • Aspergillus niger é um dos microrganismos mais importantes utilizados em biotecnologia devida sua utilização nas indústrias para obtenção de ácido cítrico, lípase e outros. Neste trabalho o fungo foi utilizado em solução aquosa na presença de peptona e de glicerina, como fonte de carbono. O fungo foi isolado de uma ocorrência de fungos do gênero Aspergillus (Aspergillus niger, Aspergillus Fumigatus e Aspergillus Flavius) em desenvolvimento sobre uma resina fenólica. Na amostra coletada e cultivada em laboratório se destacou a espécie Aspergillus niger com o melhor crescimento. O produto obtido, no cultivo com glicerina como fonte de carbono, filtrado, foi analisado por técnicas: Termogravimétrica, (TG), Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e Cromatografia gasosa (CG). As amostras analisadas indicam a presença de compostos orgânicos como: acetona, propanol, butanol, 3-metil-butanol e 2- metil-butanol.

  • PATRÍCIO DA SILVA LIMA
  • INCORPORAÇÃO DE GOMA DE CAJUEIRO PARA GANHO DE RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO EM CONCRETO DE AUTO DESEMPENHO (CAA)
  • Orientador : DURCILENE ALVES DA SILVA
  • Data: 28/09/2017
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  • O concreto auto-adensável-CAA trata-se de uma evolução dos diversos tipos de concreto existentes na construção civil, no qual permite o lançamento de concreto em fôrmas, sem a utilização de vibração ou compactação externa. A utilização dessa tipologia em diversos países representa um importante avanço na tecnologia do concreto nas últimas décadas. Entre suas características, pode-se ressaltar o aumento da produtividade, melhora do ambiente construtivo e contribuição da tecnologia sustentável do concreto, sendo caracterizado como um material ambientalmente amigável. O estudo abordado trata-se da viabilidade da adição de materiais naturais como a goma de cajueiro (Anacardium Occidentale L.), incorporado ao concreto auto-adensável (CAA), afim de aperfeiçoar suas propriedades mecânicas através da cura proveniente da redução da perda de água nos interstícios capilares do concreto favorecido pela incorporação da goma na mistura do concreto, dando ao mesmo um aumento considerável em sua resistência mecânica, além do fator sustentabilidade devido à redução de até 40,28% do fator água/cimento. 

  • RAFAEL TEIXEIRA DE PAIVA
  • Efeito de differentes pH na obtenção de pós de tris-tungstato de di-índio (In2W3O12) pela síntese de precipitação/calcinação
  • Data: 15/09/2017
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  • Nos últimos anos cristais de In2W3O12 foram sintetizados utilizando o método top-down. Registros na literatura mostram que este material é pouco explorado quando sintetizado pelo método de coprecipitação. Neste trabalho, pós de In2W3O12 foram sintetizados pelo método de coprecipitação a 90 ºC por 1 h em diferentes valores de pH pré ajustados (2,0; 2,5; 3,0; 3,5 e 4,0) e posteriormente calcinados a 800 ºC/2 h. As análises de  DRX, Refinamento Rietveld e espectroscopia Raman indicaram que os pós sintetizados em valores de pH (2,0 ® 3,5), exibem as fases de In2W3O12(monoclínica)  e γ-WO3 (monoclínica), enquanto o pó sintetizado em pH = 4,0 exibe as fases In2W3O12 (monoclínica) e In6WO12 (romboédrica). A análise de refinamento Rietveld quantitativo mostrou que a porcentagem de γ-WO3 diminui (48,89% para 28,05%) e a porcentagem de In2W3O12 aumenta(51,11% para 71,95%) com o aumento do valor de pH. As porcentegens de In6WO12 e In2W3O12 encontradas parao pó sintetizado em pH = 4,0 foram 55,15% para In2W3O12  e 44,85% para In6WO12. A modelagem das estruturas cristalinas das fases identificadas mostra que há distorções em clusters em todas as fases presentes nós pós sintetizados.  As propriedades ópticas estudadas por gráficos da função Kubelka-Munk mostraram um aumento no valor da Egap (2,88 ® 3,75) com o aumento do pH. As micrografias obtidas por microscopia eletrônica de varredura, mostraram aglomerados em todos os pós obtidos e para pH = 2,0 foi possível identificar cristais referentes a fase γ-WO3 e cristais referentes a fase  In6WO12. Os espectros de fotoluminescência exibiram emissão na faixa entre 455 « 480 nm.

  • ANGELA MARIA DE SOUSA CONCEIÇÃO
  • Hidrogéis de Polissacarídeos Associados ao Extrato Etanólico de Propólis: Obtenção, Caracterização e Propriedades Antibacterianas
  • Data: 31/07/2017
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  • Os polímeros nos últimos anos destacam-se como biomaterial e sua aplicação tem ganhado grande importância nas áreas medicinais. A quitosana é um biopolímero que apresenta características atraentes como biocompatibilidade, biodegradabilidade e não toxicidade tem sido bastante utilizada nas aplicações biomédicas, como no desenvolvimento dos hidrogéis, que são materiais poliméricos constituídos por redes tridimensionais capazes de absorver alta quantidade. Vários polissacarídeos estão sendo utilizados para aplicações de liberação controlada de fármacos ,bem como na produção de géis ,como a goma de chichá que é obtida a partir do exsudato da árvore Sterculia striata, apresenta grupos hidroxilas na sua estrutura química que contribuem para a formação dos hidrogéis. Além dos polímeros a própolis surge como alternativa para as aplicações biomédicas, por possuir propriedades terapêuticas desejáveis  como atividade antimicrobiana, anti-inflamatória, cicatrizante e antiparasitária. O presente estudo teve por objetivo a síntese dos hidrogéis de quitosana e goma do chichá associados ao extrato etanólico de própolis a 1%, e sua aplicação antibacteriana. Inicialmente realizou-se uma prospecção cientifica-tecnológica sobre as aplicações dos Hidrogéis de quitosana e goma do chichá com a atividade antimicrobiana foi realizadas buscas dos artigos nas bases de dados WEB OF SCIENCE, SCOPUS e SCIELO enquanto a prospecção tecnológica foi realizada no European Patente Office (EPO), na United States Patent and Trademark Office (USPTO),  World Intelectual Property Organization (WIPO) European Patent e  Instituto Nacional de Propriedade Intelectual (INPI) cujos resultados indicaram uma carência de artigos e de patentes relacionadas com o tema pesquisado. A síntese dos hidrogéis foi realizada de forma simples e rápida , os biomateriais foram caracterizados pelas técnicas de FTIR e TG, foram realizadas as análises das propriedades mecânicas e  análise da atividade antibacteriana dos hidrgéis contra Staphylococcus aureus ATCC 25923, que revelaram  que a presença do extrato etanolico de própolis a 1% nos hidrogéis melhorou significativamente a atividade do biomaterial, Portanto os hidrogéis de quitosana e goma do chichá mostram-se como materiais promissores para aplicações biomédicas.

  • JANETE MARTINS SOUSA
  • Quitosana Quimicamente Modificada para Formação de Novas Bases de Schiff e suas Propriedades Biológicas
  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 31/07/2017
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  • Materiais poliméricos com propriedades antimicrobianas ganharam um crescente interesse, devido a sua vasta possibilidade de aplicações, e a quitosana que é um polissacarídeo, derivado da quitina, segundo polissacarídeo mais abundante na natureza, apresenta grupos reativos amina e hidroxilas em sua estrutura, que favorecem diversas modificações químicas, ampliando sua faixa de aplicação nas áreas, biológica e médico- farmacêuticas e a sua associação a outros materiais visando melhorar suas propriedades biológicas. O objetivo deste trabalho foi modificar e caracterizar a quitosana e seus derivados com anidrido ftálico e posterior reação com etilenodiamina e investigar a atividade antibacteriana frente a cepas de Escherichia coli e Staphylococcus aureus e avaliar o potencial citotóxico da quitosana e derivados sobre células de fibroblastos humanos. No Capítulo 1, será apresentado um estudo prospectivo sobre as modificações da quitosana para formação de base de Schiff e suas principais propriedades biológicas. No Capítulo 2, serão apresentados os resultados e discussões das caracterizações e atividades biológicas dos materiais sintetizados. Foram preparados os materiais modificados a partir da quitosana(Q), quitosana modificada com anidrido ftálico (QF) e da quitosana modificada com anidrido ftálico e etilenodiamina (QFE) em seguida foram realizadas a caracterizações pelas técnicas de Análise elementar, Ressonância Magnética Nuclear do Carbono 13 no estado sólido (RMN 13C), Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia na Região do Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), e Análise Termogravimétrica (TG), bem como testar a atividade antibacteriana da quitosana e dos produtos obtidos contra cepas bacterianas Staphylococcus aureus ATCC 25923 e Escherichia coli ATCC 25922, e avaliar o potencial citotóxico da quitosana e dos derivados pelo teste do MTT(brometo de 3-[4,5-dimetil-tiazolil]-2,5-difeniltetrazólio) em células de fibroblasto humano (GM07492A). O efeito inibitório da quitosana (Q) frente às cepas E.coli e S.aureus foi 71,80% e 85,85%, respectivamente. Em relação aos materiais modificados com anidrido ftálico (QF) o efeito inibitório para E.coli foi de (85,50%) e para S.aureus (97,09%), a modificação subsequente da QF com etilenodiamina (QFE) apresentou o efeito inibitório de 88,12% frente à cepa E.coli e um aumento contra cepa de S.aureus para (99,50%) após o teste do contato direto em 24h.

  • RICARDO DE ARAÚJO
  • PLATAFORMA MUCOADESIVA COMPOSTA POR MESOCARPO DE BABAÇU (Orbignya sp.) E QUITOSANA PARA LIBERAÇÃO DE DIGLUCONATO DE CLOREXIDINA
  • Orientador : LIVIO CESAR CUNHA NUNES
  • Data: 31/07/2017
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  • Polímeros naturais tem ganhado evidencia no desenvolvimento de materiais para aplicações biomédicas. Entre eles, destacam-se o mesocarpo de babaçu (MB), rico em amido presente no fruto da palmeira Orbignya sp., e a quitosana (QUI), biopolímero catiônico encontrado em crustáceos, a qual é muito utilizada em formulações mucoadesivas. Com base nisto, o presente estudo objetivou o desenvolvimento de plataforma mucoadesiva à base de MB e QUI plastificados com glicerol (GLIC) para a liberação local de fármacos utilizando a clorexidina (CHX) como fármaco modelo. Foram desenvolvidos quatro tipos de formulações pela técnica de casting, na qual houve a variação da ordem de adição e da quantidade de componentes na fórmula. Os aspectos morfológicos das formulações foram caracterizadas pelas seguintes análises: microscopia óptica, espessura, pH de superfície, uniformidade de massa, análise térmica por calorimetria exploratória diferencial (DSC) e termogravimetria (TG), difração de raios (DRX), ensaios mecânicos, percentual de intumescimento, análise microbiológica por disco de difusão e ensaios de mucoadesão ex-vivo por tempo de compressão. Assim, evidenciou-se a obtenção de filmes de flexibilidade comprovada e de pH compatível à mucosa oral. A partir da análise térmica, DRX e ensaios mecânicos observou-se que a variação de plastificantes e a ordem de adição de reagentes influenciaram no comportamento físico-químico das plataformas, além de detectar a ocorrência de interações entre fármaco e matriz composta apenas MB e GLIC. A análise microbiológica comprovou a atividade antimicrobiana do filme de MB para cepa de S. aureus (halo de 8mm), além disso tal atividade foi maior em relação à quantidade de MB presente nas demais amostras com ação sinérgica à CHX. Em relação ao teste de mucoadesão ex vivo, revelou-se que as amostras adquiriram melhores resultados após 30 segundos de compressão e que a mucoadesão foi mais proeminente nas amostras de menor percentual de intumescimento, assim a amostra contendo MB em igual quantidade de QUI apresentou o maior pico de destacamento (0,112±0,005 N/cm2). Desta forma, os resultados obtidos revelaram a relevância do uso de MB como integrante na obtenção de matrizes mucoadesivas de liberação local, com sinergia com fármaco antimicrobiano.

     

  • LIVIA RACQUEL DE MACÊDO REIS
  • Utilização de resíduos da construção e demolição na fabricação de tijolos de solo-cimento
  • Orientador : JOSE MILTON ELIAS DE MATOS
  • Data: 28/07/2017
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  • A construção civil é uma das atividades mais antigas e que mais cresce no mundo, proporcionando investimentos, empregabilidade de mão-de-obra e, ao mesmo tempo, consumindo muitos recursos naturais e gerando resíduos da construção e demolição (RCD), que levam a impactos ambientais. Uma alternativa aplicada no setor da construção é o emprego de produtos que reduzam o consumo de recursos naturais, melhorem o destino de materiais descartáveis em obras e visem a sustentabilidade. A reciclagem do RCD e sua aplicação em tijolos de solo-cimento surge como alternativa sustentável, pois reduz a retirada de solo natural do meio ambiente e gera um produto ecologicamente correto, que não passa pelo processo de queima. Diante do exposto, este trabalho teve como objetivo utilizar RCD na fabricação de tijolos de solo-cimento, em percentuais de 25% e 50% em substituição à massa de solo, enquanto o cimento foi aplicado em percentuais de 8%, 10% e 12% em relação à massa total. Os materiais utilizados, assim como as composições em que foram modelados os tijolos, passaram por processo de caracterização, através de ensaios de granulometria, textura do solo, limite de liquidez, limite de plasticidade, compactação, difração de raios x e fluorescência de raios x. Os tijolos foram submetidos aos ensaios de absorção de água e resistência à compressão simples. Os resultados indicaram o potencial do RCD como material alternativo em substituição ao material natural, em destaque a composição ternária de solo, 25% de RCD e 12% de cimento

  • WESLLEY RICK VIANA SAMPAIO
  • DEPOSIÇÃO DE FILMES CARBONOSOS EM AÇO AISI D2 PELA TÉCNICA DE GAIOLA CATÓDICA
  • Orientador : EDUARDO COSTA GIRAO
  • Data: 07/07/2017
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  • Filmes finos carbonosos e carbetos de titânio foram depositados em substratos de aço ferramenta AISI D2 por meio da técnica de deposição a plasma com gaiola catódica, com o objetivo de avaliar a influência dos parâmetros de tratamento, tais como o tipo de material da gaiola, utilização do cátodo oco e atmosfera de tratamento, na deposição dos filmes finos em termos de microdureza superficial, morfologia e estrutura, buscando, também, analisar a viabilidade de uma potencial aplicação desses revestimentos em ferramentas para trabalho a frio. As amostras tratadas termoquimicamente foram avaliadas por ensaio de microdureza Vickers e pelas técnicas de caracterização de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva de raios-X (EDS), Difração de raios-X (DRX) e Espectroscopia Raman. Após o tratamento, a microdureza dos filmes finos obtidos aumentou significativamente, alcançando um valor máximo de 1832,46 HV que representa um aumento de 7,33 vezes em relação à dureza do substrato. A morfologia dos filmes finos exibiu, em grande parte, um aspecto granular e rugoso.

  • JOSÉ WÉLITON NOGUEIRA JÚNIOR
  • ESTUDO COMPARATIVO DA NITRETAÇÃO EM AÇO INOXIDÁVEL AISI 304, NAS CONDIÇÕES LAMINADAS E NÃO LAMINADAS.
  • Orientador : ROMULO RIBEIRO MAGALHÃES DE SOUSA
  • Data: 03/07/2017
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  • Amostras de aço inoxidável austenítico 304 foram submetidas à um processo de laminação a frio e em seguida foram tratadas pelo processo de nitretação a plasma convencional e em gaiola catódica, amostras não laminadas também foram tratadas pelos mesmos processos com o intuito de mostrar a influência do encruamento no tratamento termoquímico da nitretação. As amostras tratadas foram avaliadas por ensaio de microdureza Vickers e pelas técnicas de caracterização de Microscopia Óptica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva de raios-X (EDS) e Difração de raios-X (DRX). Como resultado, foram obtidos aumentos consideráveis de microdureza e comprovação de espécimes e elementos depositados na superfície do aço. 

  • SUZIETE BATISTA SOARES GUSMÃO
  • Nanotubos de Titanato: Síntese Hidrotérmica Assistida por Microondas e Atividade Fotocatalítica
  • Orientador : BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO
  • Data: 29/06/2017
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  • Este trabalho foi dividido em dois capítulos. O Capítulo 1 é o artigo de revisão, onde descrevemos uma revisão sobre as diferentes fases do TiO2, das nanoestruturas de titanato especificamente os nanotubos, suas estruturas e morfologias. Dentre os vários métodos de sínteses destaca-se o método hidrotérmico assistido por microondas. Descrevemos também a capacidade de troca iônica dos nanotubos e o seu potencial de uso em fotocatálise heterogênea. O Capítulo 2 é o artigo original e foi subdividido em quatro partes onde a primeira parte trata-se da introdução, na segunda parte foi feita uma discussão dos procedimentos experimentais utilizado para obtenção dos nanotubos de titanato (NaTiNT) puro e trocados com diferentes cátions metálicos Ce4+, Fe3+ e Co2+, a descrição dos testes fotocatalíticos bem como as técnicas usadas nas caracterizações dos materiais, na terceira parte encontra-se os resultados e discussões e por fim, as conclusões são apresentadas.

  • PRISCILA BRANDÃO DE SOUSA
  • Síntese e Caracterização de Molibdato de Estrôncio (SrMoO4) Puro e Dopado com Neodímio (Nd)
  • Orientador : MARIA RITA DE MORAIS CHAVES SANTOS
  • Data: 24/02/2017
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  •  O desenvolvimento de novas tecnologias que satisfaçam as necessidades atuais da sociedade tem estado intimamente associada com a acessibilidade a materiais adequados. Um avanço na compreensão de um tipo de material é frequentemente o precursor da progressão escalonada de uma tecnologia. Por exemplo, a fabricação de muitos dos materiais luminescentes só é possível graças ao desenvolvimento de materiais semicondutores tais como molibdatos e tungstatos que são frequentemente dopados com o intuito de melhorar o gap óptico destes materiais aumentando suas possibilidades de aplicações. Desta forma, o seguinte trabalho buscou primeiramente investigar, por meio da busca de depósito de patentes e publicações de artigos científicos, a respeito da síntese, caracterização e aplicações de molibdatos de estrôncio dopados, cujos resultados estão dispostos no Capitulo 1. No Capitulo 2, o objetivo foi apresentar e discutir sobre a síntese e caracterização de molibdato de estrôncio (SrMoO4) dopado com neodímio pelo método hidrotérmico convencional. Foram obtidos materiais com estrutura cristalina scheelita bem definida, morfologias tipo fuso e halteres e gap óptico variando de 4,14 a 4,18 eV. O espectro fotoluminescente apresentou um banda larga característica de SrMoO4 em torno de 450 nm (emissão azul) bem como as transições f-f características do neodímio.

  • ALAN ÍCARO SOUSA MORAIS
  • INCORPORAÇÃO DE TiO2 NAS ARGILAS PALYGORSKITA E HIDRÓXIDO DUPLO LAMELAR PARA A DEGRADAÇÃO DE CORANTE ANIÔNICO
  • Orientador : JOSY ANTEVELI OSAJIMA FURTINI
  • Data: 24/02/2017
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  • A possibilidade de incorporação de óxidos com características fotocatalíticas em compostos com elevada área superficial tem sido uma alternativa viável de eficiência em processos de fotodegradação. Neste contexto, buscou-se com este trabalho investigar a atividade fotocatalítica do semicondutor dióxido de titânio suportado nas argilas palygorskita e hidróxido duplo lamelar na degradação de corantes aniônicos. No Capítulo 1, será apresentado um estudo prospectivo sobre o uso das argilas palygorskita e hidróxido duplo lamellar, com enfoque no tema de utilização dessas argilas como suporte para  o dióxido de titânio visando a aplicação fotocatalítica na degradação de corantes. No Capítulo 2, serão apresentados os resultadose discussões das caracterizações dos materiais sintetizados. Foram preparados compósitos com TiO2 suportados nas argilas paligorskita, hidróxido duplo lamelar e no material da mistura de paligorskita e hidróxido duplo lamelar. Também são apresentados resultados e discussão sobre a aplicação desses compósitos para a fotodegradação da eosina amarela.

  • IDGLAN SÁ DE LIMA
  • Hidrogel da goma de chichá associado ao nerolidol para cicatrização de Ferimentos cutâneos em camundongos
  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 23/02/2017
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  • Materiais poliméricos com propriedades antimicrobianas ganharam um crescente interesse a goma do chichá obtida a partir da planta Sterculia striata, é um polissacarídeo que apresenta grupos hidroxilas em sua estrutura, os quais favorecem a formação de hidrogéis, possibilitando sua aplicação em sistemas de liberação de fármacos e a associação a outros materiais para melhorar algumas de suas propriedades biológicas objetivo deste trabalho Síntese e caracterização dos Hidrogéis da goma do chichá associada ao nerolidol para cicatrização de ferimentos cutâneos em camundongos. No Capítulo 1, será apresentado um estudo prospectivo sobre as propriedades e aplicações biológicas da goma do chichá e do nerolidol. No Capítulo 2, serão apresentados os resultados e discussões das caracterizações e atividades biológicas dos materiais sintetizados. Foram preparados hidrogéis de nerolidol nas concentrações de 1 e 2%, em seguida foi realizada a caracterizações pelas técnicas de termogravimetria  e espectroscopia na região do infravermelho e análise reológica dos hidrogéis, bem como a atividade antibacteriana dos produtos formulados contra Staphylococcus aureus ATCC 25923 Escherichia coli ATCC 25922e a citotoxicidade dos derivados frente a  Artemia salina e adicionalmente o teste de cicatrização e ferimentos cutâneos em camundongos. 


  • WEMERSON VIEIRA DE OLIVEIRA
  • SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E APLICAÇÃO DE TiO2 SUPORTADO EM SEPIOLITA PELO MÉTODO SOL-GEL
  • Orientador : JOSY ANTEVELI OSAJIMA FURTINI
  • Data: 23/02/2017
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  • O uso de fotocatalisadores para degradação de matéria orgânica tem sido foco de estudo para o tratamento e descontaminação de água. A tecnologia com o emprego de processos fotocatalíticos pode provocar a mineralização total de compostos orgânicos simples e até mesmo de substâncias recalcitrantes. Alguns fotocatalisadores podem apresentar baixa eficiência fotocatalítica devido à baixa superfície de contato, entretanto a eficiência destes materiais pode ser melhorada através da síntese de compósitos com argilominerais. Nesse contexto, buscou-se neste trabalho preparar um compósito formado pelo fotocatalisador TiO2 e o argilomineral sepiolita e posteriormente investigar a atividade fotocatalítica do material na degradação do corante eosina amarela. No capítulo 1 é apresentado um estudo prospectivo sobre o uso da sepiolita e do TiOpara aplicação fotocatalítica. No capítulo 2 são apresentados os resultados e discussões da pesquisa realizada sobre a fotodegradação do corante eosina amarela usando o TiO2suportado na sepiolita (SEP-TiO2). 

  • PEDRO JOSÉ GOMES RODRIGUES
  • Compósitos de Policloreto de Vinila e Cortiça: avaliação da morfologia e de propriedades mecânica, térmica e elétrica
  • Orientador : TATIANNY SOARES ALVES
  • Data: 25/01/2017
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  • A importância da obtenção de materiais conjugados com melhores propriedades que o polímero puro é uma crescente em todo o mundo, sendo uma estratégia bastante empregada para a obtenção de melhores propriedades o uso de agentes de reforços ou cargas. O presente estudo teve como objetivo o desenvolvimento de compósitos de PVC/Cortiça com proporção de 5% e 10% em pó de carga com diferentes aspectos granulométricos. Os compósitos foram processados por meio de uma extrusora monorosca e posteriormente moldados por compressão em uma prensa hidráulica. A influência das concentrações de cortiça em pó ou granulada, sobre as propriedades morfológicas e térmicas dos materiais foram avaliadas por termogravimetria (TG), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e inflamabilidade. Os resultados indicaram que a adição de cortiça não promoveu diferenças significativas na perda de massa comparando com a amostra de PVC puro. A partir dos resultados por MEV, foi possível observar a formação de aglomerados de cortiça em pó, diferentemente das amostras com cortiça granulada que apresentaram um grau de heterogeneidade maior. O ensaio de inflamabilidade realizado de acordo com a norma UL 94-V, mostrou que com a adição de cortiça as amostras apresentaram um tempo de chama maior, com mudanças no aspecto das superfícies expostas a chama.

  • RAQUEL DO NASCIMENTO SILVA
  • INFLUÊNCIA DO TEOR DE PLASTIFICANTE E DA ARGILA VERMICULITA ORGANOFÍLICA NO ESTUDO DA DEGRADAÇÃO HIDROLÍTICA DA MATRIZ POLIMÉRICA DE POLIHIDROXIBUTIRATO (PHB)
  • Orientador : RENATA BARBOSA
  • Data: 24/01/2017
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  • O presente estudo teve como objetivo o desenvolvimento de blendas poliméricas de polihidroxibutirato (PHB) e polietilienoglicol (PEG), e também bionanocompósitos de PHB, PEG e argila vermiculita organofílica (VMT), as blendas foram preparadas nas composições 95-5 e 90-10 (PHB-PEG) e os bionanocompósitos com 95-5-3 e 90-10-3 (PHB-PEG-VMT). Foi utilizada a técnica de intercalação por solução para a obtenção dos sistemas na forma de filmes, e em seguida foi montando um sistema para avaliação e acompanhamento da degradação hidrolítica dos mesmos. O teste de degradação foi realizado segundo a norma ASTM F1635-11 e as propriedades dos filmes foram avaliadas por perda de massa, absorção hidrolítica e por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) no intuito principal de detectar e quantificar o grupo causador do processo degradativo. Os resultados mostraram que para os bionanocompósitos a adição da argila vermiculita organofílica nos percentuais de 95-5-3 e 90-10-3 (PHB-PEG-VMT) ocasionaram uma maior e menor perda de massa, respectivamente. Através do teste de degradação hidrolítica observou-se que a blenda 95-5 é a única composição que apresenta uma crescente perda de massa ao longo do período em contato com solução tampão fosfato-salino  (PBS) a 37 °C. A análise por FTIR mostrou que a degradação para o PHB puro ocorreu nas regiões amorfas e que à presença do PEG e da VMT afeta a degradação nas regiões amorfas e cristalinas do polímero. Notou-se assim, que o plastificante e a argila vermiculita organofilica afetaram na degradação hidrolítica do polímero PHB, pois possivelmente, tornou o material hidrofílico, permitindo assim a penetração de água na cadeia polimérica.

2016
Descrição
  • ANTONIO BRUNO DE VASCONCELOS LEITAO
  • DEPOSIÇÃO DE ÓXIDOS E NITRETOS DE MOLIBDÊNIO, E ÓXIDOS DE TUNGSTÊNIO POR PLASMA COM GAIOLA CATÓDICA SOBRE AÇO INOXIDÁVEL AISI 316
  • Orientador : CLEANIO DA LUZ LIMA
  • Data: 11/11/2016
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  • Nossa sociedade tem conhecido progressos científico-tecnológicos no campo da ciência e da engenharia dos materiais. Neste sentido, muitas pesquisas têm sido desenvolvidas para a síntese e melhoramento das propriedades de novos materiais que atendam às nossas demandas. A deposição de filmes finos pelo método de deposição física de vapor (PVD) através do plasma é amplamente estudada para aplicações tecnológicas e desperta interesses por apresentar melhorias nas propriedades mecânicas, elétricas, químicas, tribológicas, dentre outras. Os métodos de deposição por plasma, em especial o que utiliza a técnica de gaiola catódica, vem demonstrando bastante vantagens em relação aos processos convencionais, pois apresenta uma uniformidade da camada depositada em peças de geometrias complexas submetidas a estes tratamentos superficiais. No presente trabalho, amostras de aço inoxidável austenítico AISI 316 são submetidas ao tratamento termoquímico de deposição por plasma, com a utilização de uma gaiola catódica de molibdênio, visando melhorar as propriedades mecânicas na região superficial das mesmas. As deposições são realizadas sob fluxo em volume de uma mistura gasosa de N2, O2, H2 e Argônio, sob diferentes combinações, para uma temperatura de sputtering de 350 ºC e pressão de 1,5 Torr. O tempo de tratamento é fixado em cinco horas para todos os experimentos. Após o tratamento de deposição, é possível verificar a formação de óxidos e nitretos de molibdênio, e óxidos de tungstênio no filme formado sobre o substrato. A caracterização microestrutural das camadas são avaliadas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e as fases presentes por difração de raios-x (DRX) e espectroscopia raman. Testes de microdureza vickers avaliam o endurecimento dos revestimentos e apresentam os valores de microdureza na superfície das amostras. Por fim, os resultados obtidos comprovam a deposição via plasma dos filmes finos e a melhora na dureza superficial do aço inoxidável AISI 316 enriquecido com molibdênio e/ou tungstênio.

  • WASHINGTON LUIS MENEZES MOURA
  • Nitretação por plasma em gaiola catódica do aço inoxidável austenítico 316: influência da adição de acetileno
  • Orientador : ROMULO RIBEIRO MAGALHÃES DE SOUSA
  • Data: 11/11/2016
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  • Neste trabalho será avaliada a influência da adição do gás acetileno no processo de nitretação por plasma do aço 316 austenítico nitretado, utilizando a técnica de gaiola catódica, com o objetivo de identificar os efeitos desse gás nas propriedades da camada nitretada. Serão investigados a microdureza, composição química, espessura da camada nitretada, formação das fases e resistência à corrosão. A partir de uma barra cilíndrica de aço AISI 316 usinado foram obtidas amostras que foram cortadas, lixadas, polidas e limpas em ultrassom, imersas em solução de acetona. A nitretação foi realizada através de um reator (câmara cilíndrica) e seus acessórios: controladores de temperatura, corrente elétrica, pressão e fluxo de gases. As caracterizações das propriedades do material serão realizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia ótica (MO) para avaliar a espessura da camada formada; difração de raios-X (DRX) para análise das fases formadas; ensaios de microdureza para avaliar a resistência da camada formada e ensaios de resistência à corrosão. Nesse processo serão realizados três tratamentos com e sem a adição de acetileno, nas temperaturas de 400, 450 e 500ºC, todas à pressão constante de 5 mbar.

  • AVILNETE BELEM DE SOUZA MESQUITA
  • Avaliação da biodegradação de nanocompósitos PHB / Montmorilonita por bactérias do Rio Parnaiba
  • Orientador : TATIANNY SOARES ALVES
  • Data: 29/09/2016
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  •    O presente estudo tem por objetivo preparar filmes à base do polímero biodegradável Poli(3-hidroxibutirato) (PHB) com compatibilizante (PP-g-MA) na proporção de 2,5% e Argila Montmorilonita (Cloisite 20A) nas proporções de 1% e 3%, através do método intercalação por fusão. Os filmes produzidos foram caracterizados por meio das técnicas de Espectroscopia Infravermelho (FTIR), Difração de Raio X (DRX), Termogravimetria (TG) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). Os resultados de FTIR mostraram que as bandas relacionadas ao PHB não são alteradas quando adicionados os PP-g-MA e argila organicamente modificada. Quanto à técnica de Difração de Raios X (DRX), observou-se que houve apenas uma pequena diferença em d001 das três composições analisadas e que pode significar uma boa intercalação da argila na matriz de PHB com auxílio do compatibilizante, levando a uma intercalação do bionanocompósito com o aumento do teor de argila. Os resultados da termogravimetria indicaram que o PHB puro teve uma perda de 99,14% de sua massa, com à completa decomposição. Para os bionanocompósitos observou-se uma estabilidade térmica próxima à da matriz pura.

  • FELIPPE FABRÍCIO DOS SANTOS SIQUEIRA
  • AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES DE NANOCOMPÓSITOS DE POLIETILENO VERDE/ARGILA VERMICULITA PARA USO NA CONSTRUÇÃO CIVIL

  • Orientador : RENATA BARBOSA
  • Data: 22/09/2016
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  • O polietileno verde, compatibilizante polar e a argila vermiculita organofilíca foram combinados para produzir nanocompósitos para potencial uso como material de construção civil. Os nanocompósitos foram processados, por meio da técnica de intercalação por fusão. Para este trabalho, foram analisados o comportamento térmico, mecânico e de inflamabilidade, bem como os efeitos das condições climáticas da cidade de Teresina na degradação abiótica do PEVAD e seus nanocompósitos. Além disso, os materiais foram caracterizados por microscopia óptica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) com finalidade de averiguar suas morfologias. Os resultados encontrados mostraram que os nanocompósitos com compatibilizante apresentaram um aumento no módulo de elasticidade em relação ao PE verde puro, porém os resultados não foram satisfatórios quando se analisou a tensão de escoamento e o limite de resistência à tração. Isso foi causado, principalmente, pela má dispersão da argila na matriz polimérica e pela insuficiente adesão entre os dois materiais, vistos a partir das análises microscópicas por MO e MEV. O teste de inflamabilidade evidenciou o efeito catalítico da argila, uma vez que em todos os nanocompósitos avaliados, a resistência à propagação de chama foi inferior em relação ao PE verde puro. A análise termogravimétrica (TGA) demonstrou duas funções opostas da argila na estabilidade dos sistemas, uma na tendência de formação do efeito barreira que melhorou ligeiramente a estabilidade térmica dos nanocompósitos, e a outra pelo seu efeito catalítico na degradação da matriz polimérica. A avaliação dos resultados de calorimetria diferencial exploratória (DSC) do PEVAD e de seus nanocompósitos mostraram que a adição de argila na matriz polimérica teve pouco efeito na temperatura de fusão dos sistemas, entretanto a mesma atuou como agente nucleante, influenciando no aumento do grau de cristalinidade dos sistemas. Além disso, foi visto que a argila provocou uma elevação na energia absorvida durante a fusão dos nanocompósitos, devido ao aumento nas entalpias de fusão dos sistemas. Os resultados de degradação abiótica nas amostras evidenciaram uma morfologia caracterizada pela transição de um aspecto dúctil para uma aparência mais frágil da matriz polimérica, o aparecimento de vazios, fraturas internas e a formação de esferulitos de polietileno, os quais são indícios de modificações físicas e químicas, causadas por degradações foto-oxidativas e hidrolíticas no material. Em virtude disso, o desempenho mecânico de todos os sistemas foi diretamente afetado. O módulo de elasticidade sofreu redução em seu valor, causada por degradações fotooxidativas que tornaram o material mais frágil e quebradiço. Reduções na tensão de escoamento também foram visualizadas, porém com maiores efeitos no PEVAD. O LRT foi a propriedade mecânica mais afetada pelas ações do intemperismo, resultado de diversos tipos de degradação abiótica (foto-oxidadativa, térmica, hidrolítica e entre outras) sofrida pelas amostras, que corroboraram para os danos causados nas propriedades mecânicas dos sistemas.

  • JOSÉ PEREIRA DOS SANTOS JÚNIOR
  • EFEITOS DE AGENTES ANTIOXIDANTES NO COMPORTAMENTO DA ELETROLUMINESCÊNCIA DE OLEDS A BASE DE MEH-PPV016

  • Orientador : JOSE RIBEIRO DOS SANTOS JUNIOR
  • Data: 29/07/2016
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  • Neste trabalho foi realizado o estudo das propriedades elétricas e ópticas de Diodos Emissores de Luz Orgânicos (OLEDs), e a influencia da adição de aditivos antioxidantes como o LCC (líquido da castanha de caju), e a Norbixina na degradação e luminância desses dispositivos. Para isso, foram fabricados dispositivos com estrutura do tipo Anodo/Polímero Eletroluminescentes/Catodo. Para o ânodo, foi utilizado um óxido transparente condutor, óxido de índio- estanho – ITO, com tratamento superficial em plasma de nitrogênio e no catodo foi utilizado o alumínio, evaporado termicamente. O polímero eletroluminescente utilizado neste trabalho foi o MEH-PPV, depositado pela técnica spin-coating. Foram apresentadas todas as etapas de fabricação dos dispositivos, assim como seus processos de caracterização. Os OLEDs com 10% de LCC e 10% de Norbixina na concentração apresentaram uma redução na luminância de 78% e 67% respectivamente quando comparados aos OLEDS feitos somente com MEH-PPV. nO entanto o tempo de vida do dispositivo aumontou. A utilização de aditivos deve ser balanceada pelo desejo de alto brilho e durabilidade.

  • MARCOS ARAÚJO SILVA
  • ESTADOS MAGNÉTICOS DE NANOFITAS DE GRAFENO COM DEFEITOS ESTRUTURAIS

  • Orientador : EDUARDO COSTA GIRAO
  • Data: 28/07/2016
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  • As nanoestruturas de carbono da classe de materiais com hibridização sp2 são promissoras para a tecnologia moderna. Isso porque há um limite físico na miniaturização da eletrônica baseada no silício. O grafeno, após ter sido isolado em 2004 pelos cientistas Adré Geim e Kostantin Novoselov, ganhou destaque na comunidade científica promovendo um crescente estudo teórico e experimental do mesmo e de estruturas correlacionadas, como nanofitas. Em particular, as nanofitas de grafeno tem atraído uma atenção considerável devido suas excelentes propriedades eletrônicas e magnéticas promissoras para a aplicação na eletrônica e spintrônica. Estas estruturas podem possibilitar o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos com maior poder de armazenamento e de velocidade no processamento de informações com baixo consumo de energia. Neste trabalho, tivemos como objetivo realizar um estudo sistemático das propriedades eletrônicas e magnéticas das nanofitas de grafeno com borda zigzag com defeitos inseridos no centro da fita. Para isso, realizamos cálculos computacionais baseados no método semi-empírico tight binding com a complementação do Hamiltoniano de Hubbard, a fim de verificar a influência das vacâncias em diferentes estados magnéticos.

  • FERNANDO DA SILVA REIS
  • Síntese e Caracterização de Polímeros Derivados dos Óleos da Mamona e do Buriti com Potencial Aplicação na Área Médico-Odontológica

  • Orientador : JOSE MILTON ELIAS DE MATOS
  • Data: 28/07/2016
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  • No presente trabalho desenvolveu uma rota sintética para obtenção de um copolímero, poliuretano, derivado dos óleos de mamona e buriti. Sintetizou-se o monoglicerídeo (MG) dos referidos óleos, usando o LiOH como catalisador. Ainda, sintetizou-se o polímeros e copolímero a partir da reação dos MG com o 1,6-hexametileno diisocianato, com a finalidade de dar uma destinação ao copolímero como repositor ósseo devido às propriedades osteindutiva do derivado da mamona, bem como as osteindutora e cicatrizante do óleo do buriti. Os MG, o polímero e o copolímero  foram analisados com o auxilio da espectroscopia na região infravermelho, ressonância magnética nuclear de 13C e 1H e análise térmica, para confirmação dos produtos desejados.

  • THÁTILA WANESSA VIEIRA DE SOUSA
  • INCORPORAÇÃO DE CLOREXIDINA NA HIDROXIAPATITA DOPADA COM CÉRIO: AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE ANTIBACTERIANA
  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 25/07/2016
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  • A hidroxiapatita é o fosfato de cálcio mais importante dentre os fosfatos devido a suas propriedades, e principalmente, por sua grande semelhança a fase mineral do osso, tendo sido muito utilizada em enxertos ósseos. Nesse trabalho realizou-se inicialmente um estudo prospectivo através de buscas em artigos e patentes que contenham informações sobre a hidroxiapatita dopada com metais e associada a um antisséptico. Não foram encontrados registros de artigos e depósitos de patentes que contenham as cinco palavras referente ao objetivo deste trabalho. Porém foram encontrados 18 artigos e 2 patentes que estudaram hidroxiapatita dopada com metal para aplicação antimicrobiana. A síntese da hidroxiapatita pura (HAp) e dopada com 1,75%, 2,5% e 5,0% do íon Cério (Ce3+) ocorreu pelo método de co-precipitação. Fez-se a adsorção de clorexidina (CHX) na HAp e hidroxiapatitas dopadas. Os materiais obtidos foram caracterizados pelas técnicas de DRX (Difração de Raio-X), FTIR (Espectroscopia infravermelho por transformada de Fourier), TG (termogravimetria) e MEV-EDS (Microscopia eletrônica de varredura acoplado a espectroscopia de energia dispersiva), utilizando-se o UV-Vis para estudar a incorporação da CHX Nos materiais. A capacidade antibacteriana dos materiais foi avaliada pelo teste de contato direto. As bactérias testadas foram a Staphylococcus aureus e Escherichia coli.

  • JOYCE ARAUJO BORGES
  • Molibdato e Tungstato de Sódio Lantânio: Síntese, caracterização e atividade fotocatalítica

  • Orientador : CLEANIO DA LUZ LIMA
  • Data: 22/07/2016
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  •    

  • ARIANE MARIA DA SILVA SANTOS NASCIMENTO
  • Carbono ativado a partir da biomassa do côco babaçu e sua aplicação como adsorvente

  • Orientador : BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO
  • Data: 22/07/2016
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  • Neste trabalho foi realizado neste trabalho, o tratamento térmico e ativação de biomassa proveniente do mesocarpo de   coco babaçu a partir da pirólise. A pirólise é uma técnica termoquímica de conversão de   biomassa que ocorre em ambiente inerte e foi realizada em um forno tubular. O material   carbonáceo resultante, carbono, foi caracterizado por FTIR, DRX, Raman e EDS para avaliar   a estrutura e composição química; MEV para conhecer a sua morfologia; BET para examinar   a área superficial. Os   resultados demonstraram que o material resultante é composto basicamente por carbono e   oxigênio, suas ligações lignocelulósicas são quebradas devido ao aumento da temperatura e da ativação nas amostras carbonizadas, quando comparadas com o mesocarpo in natura.  Por   fim, o potencial como adsorvente de efluente têxtil, do produto carbonizado e ativado, foi avaliado.

  • JOSANY SAIBROSA DA SILVA
  • REMOÇÃO DE MEDICAMENTO ANTINEOPLÁSICO EM MEIO AQUOSO POR MATERIAIS ADSORVENTES PROVENIENTES DO BABAÇU (Orbignya sp.)

  • Orientador : LIVIO CESAR CUNHA NUNES
  • Data: 21/07/2016
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  • Com o aumento da expectativa de vida e o avanço na medicina, o uso de medicamentos e, consequentemente, o descarte inadequado e a excreção desses insumos é cada vez maior pela população. Os insumos farmacêuticos ativos (IFAs) são agora reconhecidos como contaminantes do meio ambiente, provocando um grande risco ocupacional à todo ecossistema e aos seres humanos, principalmente em se tratando dos antineoplásicos. Para diminuição desse risco várias técnicas vêm sendo estudadas afim de descontaminar águas residuais e/ou ambientes desses IFAs. A adsorção promove a remoção de moléculas químicas de um meio líquido utilizando um substrato sólido poroso que adsorve as moléculas em sua superfície. As fibras lignocelulósicas vem sendo bastante estudadas para esse fim por serem materiais de fácil acesso e grande disponibilidade, além de suas características químicas que garantem as ligações intra e intermoleculares capazes de promover a adsorção. Muitos estudos já utilizam os subprodutos de babaçu (Orgbignya sp.) para remoção de contaminantes químicos do meio ambiente. Por isso, objetivou-se a remoção de um medicamento antineoplásico em meio aquoso pelos subprodutos de babaçu. Para isso realizou-se caracterizações desses materiais adsortivos (FTIR, DRX, MEV e análise da superfície) e o estudo de adsorção por meio de cinética, varredura em pH e isotermas de adsorção e seus modelos matemáticos. Verificou-se que o epicarpo de babaçu foi o subproduto que melhor adsorveu o medicamento estudado. Concluindo que é um material promissor para pesquisa e desenvolvimento de filtros ecológicos para remoção de fármacos de ambientes hospitalares ou da indústria farmacêutica.

  • CARLA ADRIANA RODRIGUES DE SOUSA BRITO
  • Atividade Antibacteriana da Hidroxiapatita Dopada com Estrôncio associada à Clorexidina.
  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 07/07/2016
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  • Novos biomateriais que venham substituir ou reparar tecidos ósseos danificados se tornam cada dia mais necessário, de forma que possam promover uma qualidade de vida com mais saúde. A hidroxiapatita (HAp) se destaca entre as biocerâmicas com material mais utilizado na prática clinica para essa finalidade. Por ser biocompatível e osteocondutor, é um excelente substituto ósseo em cirurgias ortopédicas. O presente estudo teve por objetivo efetuar o levantamento do número de artigos e patentes que tenham como alvo a aplicação da hidroxiapatita dopada com estrôncio (HApSr) com atividade antimicrobiana e a incorporação de fármacos a esse material, seguindo da síntese da HAp pura e HApSr pelo método de coprecipitação. Posteriormente, fez-se a adsorção da clorexidina (CHX), obtendo-se os biomateriais HAp/CHX e HApSr/CHX. Os biomateriais foram caracterizados pelas técnicas de DRX, FTIR, MEV e TG, com o UV-Vis verificou-se a incorporação da CHX na HAp pura e HApSr. A atividade antibacteriana dos biomateriais foram testada contra Cepas de Staphylococcus aureus e Escherichia coli, mostrando que a dopagem com estrôncio melhorou significativamente a atividade antibacteriana da HAp principalmente contra a cepa  E. coli, e que com a  adsorção da clorexidina na HApSr sua atividade foi potencializada chegando a 100% para todos os microrganismos testados. Portanto, o biomaterial HApSr/CHX apresenta-se como um produto promissor para aplicações biomédicas.

     

  • SOLRANNY CARLA CAVALCANTE COSTA E SILVA
  • Propriedades biológicas de gomas do gênero Sterculia quimicamente modificadas com anidrido maleico.
  • Orientador : DURCILENE ALVES DA SILVA
  • Data: 27/04/2016
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  • As gomas exsudadas de árvores são polímeros naturais que representam uma abundante matéria-prima industrial. A goma caraia e a goma de chichá são exsudadas de árvores do gênero Sterculia. A primeira possui uso reconhecido e é originária da Índia, enquanto a segunda ainda é pouco explorada e é nativa do Nordeste brasileiro.  Como estas gomas possuem composição bastante parecida, as modificações químicas realizadas em uma podem ser estendidas para a outra. A obtenção de gomas quimicamente modificadas amplia a possibilidade de aplicação dessas gomas por inserir ou melhorar suas propriedades. Para a realização deste trabalho, inicialmete foram investigadas as modificações que vem sendo feitas nas gomas caraia e chichá, bem como as aplicações dos derivados obtidos, através de um estudo prospectivo de artigos e patentes.  As principais modificações realizadas nos artigos analisados foram a desacetilação e a reticulação com aplicação principalmente na liberação de fármacos. Não foram encontrados nenhum artigo ou patente que direcionasse a modificação para melhorar a atividade antimicrobiana das gomas, indicando que esta é uma área a ser explorada. Sendo assim, este trabalho objetivou desenvolver derivados das gomas caraia e de chichá com anidrido maleico a fim de se investigar suas atividades antimicrobianas e citotóxicas. A modificação química foi comprovada através dos espectros de FTIR e os derivados obtidos apresentaram comportamento térmico e cristalinidade diferentes dos materiais de partida, além de apresentarem maior efeito antibacteriano contra S. aureus do que as formas não modificadas e não apresentarem citotoxicidade significativa, indicando que podem ser considerados seguros como agentes antibacterianos em aplicações biomédicas.

  • VALÉRIA DENISE BARROS NUNES
  • CARACTERIZAÇÃO DO COMPÓSITO FORMADO POR POLIESTIRENO EXPANDIDO (EPS) E CELULOSE MICROCRISTALINA: IMPERMEABILIZANTE DE SUPERFÍCIES

  • Orientador : JOSE RIBEIRO DOS SANTOS JUNIOR
  • Data: 11/03/2016
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  •            O trabalho apresenta a formação de compósitos em varias proporções formados por poliestireno expandido como matriz polimérica e celulose microcristalina como fibra de reforço. Posteriormente foi testada a sua capacidade de reter água. O Material será submetido a experimentos de impermeabilização de superfícies, dado o seu caráter hidrofóbico. A formação dos compósitos se deu por aglomeração realizada com o auxílio de uma adaptação de banho de areia com temperatura controlada. A influência da concentração da celulose microcristalina, nos compósitos foi avaliada por MEV, sendo possível a observação de que a maior dispersão ocorre nos filmes de baixas porcentagens de CMC. Para as medidas de infravermelho, com transformado de Fourier, foram observadas as bandas características dos dois materiais e as possíveis relações entre ambos. Nas análises termogravimétricas (TGA) identificou-se que os compósitos possuem boa estabilidade térmica quando comparados ao EPS puro. As medidas de calorimetria exploratória diferencial (DSC) induzem a acreditar-se que nos compósitos não existe interações químicas entre os materiais. Os ensaios de absorção de água evidenciaram que a quantidade e dispersão de celulose microcristalina na superfície dos compósitos conferem aos materiais uma alta absorção.

  • LUIZ BRITO DE SOUZA FILHO
  • Comportamento elétrico de OLEDs a base de MEH-PPV 

  • Orientador : JOSE RIBEIRO DOS SANTOS JUNIOR
  • Data: 29/02/2016
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  • OLEDs são dispositivos eletroluminescentes baseados em materiais orgânicos que inerentemente se degradam quando em funcionamento e quando expostos às condições ambientais normais. Neste trabalho foram preparados filmes de MEH-PPV por spin coating utilizando aditivos antioxidantes tais como o LCC (líquido da castanha de cajú) e a Norbixina. A influência da presença destes antioxidantes foram avaliadas por Espectroscopia de Absorção Molecular na região do Ultravioleta-Visível (UV-Vis) e por Espectroscopia de Impedância (EI). Os resultados no UV-Vis mostraram que os filmes de MEH-PPV confeccionados com os antioxidantes Norbixina e LCC tendem a uma estabilidade após 70 minutos de Irradiação ultravioleta, visto que os filmes com Norbixina demoram três vezes mais para atingir o nível de degradação dos filmes com LCC. Por Espectroscopia de Impedância foi que a Resistência do volume, para os dispositivos com o antioxidante Norbixina tem um aumento gradual com o tempo de irradiação, enquanto que para as outras arquiteturas aumenta em uma ordem de grandeza nos 5 minutos iniciais de exposição.  

  • LEONARDO PINHEIRO FONTINELE
  • UMA PROPOSTA PARA O USO DA NORBIXINA, UM CAROTENOIDE EXTRAÍDO DO URUCUM (Bixa orellana L.), NA FORMAÇÃO DE FILMES FINOS DO TIPO LAYER-BY-LAYER.

  • Orientador : CARLA EIRAS
  • Data: 29/02/2016
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  • O urucuzeiro é uma planta nativa da América Central e do Sul, que ocorre mais frequentemente na espécie Bixa orellana L. Do fruto do urucuzeiro são retiradas as sementes, conhecidas como urucum, em cuja superfície são encontradas a bixina e a norbixina, dois corantes naturais. A norbixina (NBx) classifica-se como um carotenoide de caráter aniônico, de grande interesse científico e tecnológico, porém ainda pouco explorado. Este estudo apresenta como proposta inovadora sugerindo o uso da NBx na formação de filmes finos, preparados pela técnica Layer-by-Layer (LbL) de automontagem. A NBx, um pó vermelho intenso, obtido a partir da hidrólise alcalina da bixina, seguida de precipitação ácida, foi caracterizada pelas técnicas de Difratometria de Raios-X (DRX) e Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR). Posteriormente, a NBx foi empregada como agente formador de filme fino, ao ser imobilizada na superfície do eletrodo de ITO para testes eletroquímicos. O filme monocamada de NBx apresentou um comportamento irreversível com o aparecimento de dois processos de oxidação, definidos em +0,57 V e +0,73 V vs ECS. Posteriormente, foram preparados filmes bicamadas onde a NBx foi imobilizada em conjunto com a polianilina (PANI), um polímero condutor. Duas sequencias de deposição foram propostas (ITO/PANI/NBx e ITO/NBx/PANI) e, a as medidas eletroquímicas mostraram que a presença da NBx na estrutura do filme bicamada não inibiu as propriedades condutoras da PANI. O sistema ITO/NBx/PANI foi selecionado para uma sequência de novos testes, na busca por se conhecer melhor o compósito formado. Nestes testes, o filme de NBx/PANI mostrou-se estável, em 25 ciclos de varreduras sucessivas, com processos eletroquímicos governados por transferência de carga. Já os estudos da cinética de formação do filme mostraram que a deposição das bicamadas não ocorre de forma linear. O presente estudo destaca-se por seu caráter inovador uma vez que a literatura não relata o uso da NBx como agente formador de filmes ou mesmo qualquer estudo a respeito de seu comportamento eletroquímico. Desta forma, este estudo cria subsídios para novas aplicações desse material.

  • ALEXANDRO DE SOUSA SÁ
  • Desempenho da degradação de bentazona usando diferentes catalisadores.

  • Orientador : JOSY ANTEVELI OSAJIMA FURTINI
  • Data: 26/02/2016
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  • Neste trabalho avaliou-se a degradação do herbicida bentazona conhecido comercialmente como Basagran®, por fotólise e fotocatálise. Os experimentos foram realizados irradiando as soluções aquosas do herbicida em um reator fotoquímico por 240 min na caixa de irradiação UV. As amostras foram analisadas por espectrofotometria de absorção na região do UV-Vis. Na fotocatálise, além do TiO2,foram usados outros catalisadores: prata metálica, nanopartículas de prata e nanopartículas bimetálicas de prata e ouro, com e sem a paligorsquita como suporte catalítico. O trabalho está dividido em três capítulos, no Capítulo 1, é apresentada uma revisão sistemática e uma prospecção sobre a degradação da bentazona em diferentes catalisadores, no Capítulo 2, observou-se através dos resultados que a fotocatálise da bentazona a 3x10-5mol L-1mostrou-se mais eficiente que a fotólise e no Capítulo 3, analisando os resultados mostraram que os sistemas fotocatalíticos que possuem nanopartículas de prata apresentaram uma degradação mais eficiente.

  • RAQUEL DO NASCIMENTO ALBUQUERQUE
  • FOTOSSENSIBILIZAÇÃO DE POLÍMEROS SOLÚVEIS EM ÁGUA USANDO O VIOLETA CRISTAL

  • Orientador : JOAO SAMMY NERY DE SOUZA
  • Data: 26/02/2016
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  • O conhecimento sobre fotodegradação de polímeros tem sido reportado com freqüência na literatura, e o uso de aditivos, como por exemplo, os corantes têm sido utilizados para auxiliar o processo de degradação e/ou estabilização dos polímeros.   Uma busca nas bases de dados de artigos e patentes que envolvem o processo de fotodegradação de polímeros na presença de corantes foi realizada. Avaliou-se a fotoquímica do corante, com intuito de estabelecer qual seria a melhor concentração para trabalhar a interação polímero-corante, onde foi escolhida a concentração de 5x10-6mol L-1.Os polímeros estudados foram o PEO e PSS na presença do corante catiônico violeta cristal, no qual, a rota sugerida a partir dos resultados da quebra de cadeia e massa molar viscosimétrica para o PEO foi à recombinação e para o PSS a fotooxidação. Sendo que ambos os polímeros sofreram a fotodegradação na presença do corante violeta cristal.

2015
Descrição
  • DILSON CRISTINO DA COSTA REIS
  • BIONANOCOMPÓSITOS DE POLI (3-HIDROXIBUTIRATO-CO-3-HIDROXIVALERATO) E VERMICULITA: ESTUDO DA BIODEGRADAÇÃO E DO POTENCIAL DE APLICAÇÃO COMO EMBALAGEM ALIMENTÍCIA

  • Orientador : RENATA BARBOSA
  • Data: 11/12/2015
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  • Vários estudos já demonstraram um amplo campo de aplicações da nanotecnologia principalmente na área de ciência e tecnologia de polímeros. Por serem materiais práticos e descartáveis, o seu acúmulo pós-consumo ocasionou o início de inúmeros problemas ambientais. Assim, os polímeros biodegradáveis atualmente estudados visam a substituição dos polímeros sintéticos em diversas aplicações. Apresentam algumas limitações como o auto custo de produção, porém uma alternativa viável é a incorporação de nanocarga, como a argila, à matriz polimérica para a produção de bionanocompósitos. Desta forma, o objetivo deste estudo foi desenvolver, através de intercalação por fusão, bionanocompósitos de poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) – PHBV e argila vermiculita na forma natural e organofilizada, caracterizar estes sistemas e o polímero puro quanto a estrutura e morfologia, estudar sua biodegradabilidade e avaliar o potencial que os mesmos apresentam para aplicação como embalagem alimentícia. Os bionanocompósitos foram produzidos na forma de filmes e em seguida caracterizados por meio das técnicas de espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia óptica (MO), termogravimetria (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Os sistemas também foram submetidos ao teste Sturm e teste de migração. Estes bionanocompósitos apresentaram boa intercalação entre a argila e o polímero, assim como do sal quaternário de amônio na argila segundo resultados de FTIR e DRX, corroborados por MEV e MO. Pouca diferença na estabilidade térmica dos sistemas em relação ao polímero puro foram observados por TG e DSC. Foi evidenciada uma elevada biodegradabilidade dos sistemas semelhante a do PHBV puro e observou-se um resultado convincente para seu potencial de aplicação como embalagem alimentícia. Desta forma, os bionanocompósitos elaborados podem ser uma alternativa a substituição de polímeros sintéticos na indústria como embalagens alimentícias, sendo necessário ainda estudos mais específicos.

  • JEFFERSON FERNANDO MENDES MOREIRA
  • EFEITO DA CIS-13-DOCOSENAMIDA NA MORFOLOGIA E NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS, TÉRMICAS E DE INFLAMABILIDADE DE SISTEMAS PP/ARGILA ORGANOFILICA/ COMPATIBILIZANTES.

  • Orientador : TATIANNY SOARES ALVES
  • Data: 13/11/2015
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  • A importância de se obter materiais com melhores propriedades que o polímero puro é uma crescente em todo o mundo. Uma estratégia bastante utilizada para a obtenção de melhores propriedades é o uso de cargas reforçantes em escala nanométrica. Neste trabalho foram preparados nanocompósitos de polipropileno (PP) e montmorilonita organofílica (OMMT), utilizando polipropileno graftizado com anidrido maleico (PP-g-MA) como agente compatibilizante nas concentrações de 3%, 5%, 15% e 22,5% e erucamida como agente co-intercalante nas concentrações de 0,3%, 0,5%, 1% e 1,5%. Os nanocompósitos foram preparados através do método por intercalação no estado fundido em uma extrusora monorosca. A influência das concentrações do compatibilizante e do co-intercalante sobre as propriedades morfológicas e mecânicas dos materiais foram avaliadas por difração de raios X (DRX), microscopia Óptica (M.O.), ensaio de tração e Infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Os resultados de DRX mostraram que o nível de intercalação e/ou esfoliação é aumentado com a elevação das concentrações dos aditivos, tendo melhores resultados os sistemas com menor e maior percentuais de argila, compatibilizante e co-intercalante. Por M.O. foi observado uma boa dispersão da argila na matriz de PP em todos os sistemas. Os ensaios mecânicos não apontaram aumentos significativos quando aumentou-se a concentração do PP-g-MA e da erucamida. Pelos resultados de FTIR foram observadas as bandas características do material e suas possíveis interações e intercalações.

  • MARCOS GUILHERME CARVALHO BRAULIO BARBOSA
  • DEPOSIÇÃO DE TiN EM AÇO FERRAMENTA AISI D6: INFLUÊNCIA DO TEMPO DE TRATAMENTO

  • Orientador : ROMULO RIBEIRO MAGALHÃES DE SOUSA
  • Data: 05/11/2015
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  • Neste trabalho foi investigada a influência do tempo de tratamento sobre as características dos revestimentos superficiais de TiN formados a partir do processo de deposição por plasma em gaiola catódica sobre a superfície do aço ferramenta AISI D6. Os tratamentos foram realizados a 400 ºC, trabalhando com uma pressão de 1,5 mbar, um fluxo de gases de 80% de H2 e 20% de N2 e com tempos de 0,5h; 1,0h; 2,0h; 3,0h e 4,0h. A morfologia e a microestrutura foram avaliadas a partir das seguintes técnicas: microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva de raios – X (EDS), espectroscopia Raman, difração de raios – X (DRX) e microdureza Vickers. Os resultados obtidos comprovaram a formação de um filme de TiN micrométrico, de alta dureza, para todos os tempos de tratamento. Além disso, foi comprovado que conforme o tempo de tratamento aumenta a dureza do filme também aumenta.

  • ARMYSTRON GONÇALVES FERREIRA ARAÚJO
  • INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NA NITRETAÇÃO IÔNICA APLICADA A FERRAMENTAS DE CORTE DE AÇO RÁPIDO M2.

  • Data: 28/08/2015
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  • Nas indústrias são empregados processos de fabricação que visam dar formas e acabamentos em peças e componentes metálicos e, nesses processos, são empregadas ferramentas para cortar, estampar, dobrar e furar. O desuso dessas ferramentas acontece com desgaste de sua fiabilidade. Muitos são os materiais empregados na fabricação de ferramentas de corte, dentre eles estão os aços rápidos m2 que tem alta resistência ao desgaste e alta tenacidade. As ferramentas produzidas desse material podem ser submetidas a tratamentos térmicos e termoquímicos a fim de melhorar ainda mais sua resistência mecânica. A nitretação iônica é um tratamento termoquímico onde um vácuo é gerado dentro de uma câmara e um campo elétrico intenso é aplicado para gerar espécies ativas de plasma em um gás que reagem com a superfície das amostras, produzindo compostos de elevada dureza e resistência ao desgaste. Este trabalho tem por objetivo analisar a melhor temperatura de nitretação aplicada em ferramentas de corte de aço rápido m2 empregadas na fabricação de pregos de construção civil. Para tanto, amostras e ferramentas desse aço foram nitretadas em diferentes temperaturas (400, 450 e 500 °C) e, após isso, foram realizados ensaios de microdureza, dureza, microscopia óptica, difração de raio x (DRX) e aplicação prática das ferramentas tratadas na indústria. Os resultados de microdureza apresentaram aumento de dureza superficial e a microscopia óptica revelou a formação de uma camada de compostos, ambas para os três tratamentos. O ensaio de DRX mostrou a formação, na superfície das amostras, dos nitretos de ferro ε-Fe3N e γ’-Fe4N para os três tratamentos. A produção em quilogramas de pregos de dimensões de 2.1/4” x 13 na indústria, por par de ferramentas, aumentou de 300 para 2.550 kg (850%) para o tratamento a 400 °C.

  • RENATO GOMES BASTOS
  • Controle do gap de energia de nanoestruturas de carbono grafíticas por meio de defeitos estruturais

  • Orientador : EDUARDO COSTA GIRAO
  • Data: 24/08/2015
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  • Enquanto o silício é o material base da atual tecnologia em eletrônica, nanoestruturas baseadas em carbono com hibridação sp2 estão entre os principais candidatos com potencial de substituição desse material á medida que o limite de miniaturização do silício chega aproxima-se do seu máximo. A partir de 2004, quando os russos Andre Geim e Konstantin Novoselov isolaram o grafeno, diversos estudos foram realizados tanto na área teórica como na área experimental com o objetivo de que esse material ser a se tornar a base de uma nova tecnologia. O carbono pode assumir diversas formas, as quais apresentam relacções bem estabelecidas entre estrutura atômica e propriedades físicas. Nanofitas de grafeno são um exemplo de estrutura que pode ser metálica ou semicondutora dependendo da estrutura de suas bordas. Além disso, o gap de nanofitas semicondutoras pode ser manipulado através da escolha da largura do sistema. Neste trabalho visamos investigar como a introdução de defeitos (compostos pela extração de anéis hexagonais) influencia a relação entre estrutura atômica, distribuição e e conconcentração de defeitos e as propriedades eletrônicas destas nanofitas. Mostraremos que diferentes estratégias de distribuição de defeitos podem constituir interessantes ferramentas para pesquisadores experimentais na busca por materiais com propriedades específicas.

  • LEANDRO DE MIRANDA SANTOS
  • NANOCOMPÓSITOS CONDUTORES A BASE DE PALIGORSQUITA E POLIANILINA: DEPOSIÇÃO PELA TÉCNICA LAYER-BY-LAYER

  • Orientador : CARLA EIRAS
  • Data: 07/08/2015
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  • A polianilina (PAni) é um polímero condutor que apresenta aplicação em dispositivos eletrônicos, enquanto que a paligorsquita (PALY) é um argilomineral com grande área superficial aplicado principalmente na remoção de metais pesados e poluentes em meio aquoso. Este trabalho tem como objetivo preparar nanocompósitos de PAni/PALY empregando a técnica de automontagem do tipo layer-by-layer (ou LbL) e investigar as principais aplicações deste novo material. A Pani foi sintetizada por via química em meio alcóolico, já a paligorsquita foi empregada em três condições distintas na formação dos nanocompósito; in natura, lavada e organofilizada. Tanto a PAni quanto a PALY foram caracterizadas por da difratometria de raios-X e espectroscopia vibracional na região do infravermelho. Os filmes foram depositados via técnica LbL em substrato de vidro recoberto com ITO para as caracterizações eletroquímicas empregando a técnica de voltametria cíclica (VC), e em vidro comum para as caracterizações por espectroscopia na região do ultravioleta-visível (UV-Vis) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados de DRX demonstraram que o processo de lavagem da paligorsquita não promovem alteração e sua estrutura, enquanto que a incorporação do surfactante CTAC (Cloreto de Cetil Trimetil Amônio) é observado no espectro FTIR da paligorsquita organofilizada. Os voltamogramas cíclicos demonstraram que a PALY interage com a PAni promovendo modificações nos picos redox característicos do polímero condutor. Os resultados de UV-Vis demonstraram crescimento linear dos filmes LbL, enquanto que as imagens obtidas por MEV demonstraram homogeneidade dos filmes e a presença de grãos confirmando a incorporação da argila nos filmes.

  • KAROLINA CARNEIRO MORAIS DE MACEDO
  • OBTENÇÃO DE NANOPARTÍCULAS DE GOMA DO CAJUEIRO ACETILADA COM INCORPORAÇÃO DE TAMOXIFENO PARA O TRATAMENTO DE QUELOIDE

  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 29/07/2015
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  • A goma de cajueiro representa um heteropolissacarídeo extraído do tronco da árvore Anacardium occidentale L. e se caracteriza como um biomaterial que possui propriedades cicatrizantes, baixa toxicidade, é biodegradável e apresentar reduzido custo de obtenção. Nesse sentido, a proposta do trabalho é obter nanopartículas de goma do cajueiro acetilada e avaliar a sua capacidade incorporar o tamoxifeno, além de avaliar o potencial desse sistema contra agentes microbiológicos. As nanoestruturas foram obtidas pela técnica de diafiltração onde foi utilizado como solvente inicial, durante o processo de síntese, 20 mL de acetona ou de dimetilsulfóxido (DMSO). A proporção utilizada, em massa, de polímero e fármaco foi de 10:1 para todos os sistemas. Através da técnica DLS verificou-se que o tamanho médio de partículas variou entre 202,2±0,723 nm e 104±2,810 nm. O potencial zeta mostrou-se negativo para todos os sistemas e se manteve estável após cinco meses. O índice de polidispersão manteve-se inferior a 0,2 para todas as amostras. A eficiência de incorporação, que apresentou valores de 34,7% no sistema com acetona e de 37,7% quando o DMSO foi utilizado como solvente inicial. A análise morfológica foi realizada através da técnica de microscopia de força atômica (AFM), onde foi possível observar o formato esférico das nanopartículas e a presença de TMX na sua matriz, quando a acetona foi utilizada para a síntese. Por fim, a concentração de partículas nas amostras, evidenciada através da análise do rastreamento de partículas (NTA), apresentou valores entre 1,19±9,93 x 109 e 0,8±1,68 x 109 partículas/mL nos sistemas com o fármaco em DMSO e acetona, respectivamente. Testes microbiológicos realizados com os microorganismos Escherichia coli, Sthaphylococcus aureus e Candida aubicans mostraram eficácia do tamoxifeno contra o fungo e a bactéria Gram-positiva, reduzindo o crescimento de colônias em até 66,9% para o sistema em acetona. 

  • MICHELLE DE SOUSA FERREIRA
  • Sintese e caracterização de derivados quimicamente modificados de polissacarideos extraidos da macroalga Gracilaria Birdiae sua ação como adsorvente de corantes

  • Orientador : DURCILENE ALVES DA SILVA
  • Data: 29/07/2015
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  • Os polissacarídeos extraídos de algas possuem em sua estrutura grupos sulfatos e hidroxilas que favorecem modificações químicas para obtenção de derivados com potencial aplicação na área biotecnologica e farmacêutica. Este trabalho tem como objetivo modificar o polissacarídeo extraído da macroalga Gracilaria Birdiae por meio de reação com anidrido ftálico. A modificação foi realizada nas razões molares de polímero: anidrido ftálico 1:2 e 1:5 por meio de reação de enxertia. As amostras foram caracterizadas por FT-IR, TG, DSC, UV-VIS. Os resultados comprovaram que houve modificação química. Os derivados foram empregados em ensaios de adsorção com corantes cationicos para avaliação de sua capacidade de adsorção.

  • CARLANE APARECIDA ALENCAR DA SILVA
  • Síntese, caracterização e aplicação do trióxido de molibdênio na fotocatálise de efluente têxtil sintético.

  • Orientador : JOSE MILTON ELIAS DE MATOS
  • Data: 29/07/2015
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  • Neste estudo o trióxido de molibdênio (MoO3) foi sintetizado pelo método hidrotérmico com temperatura fixa em 180ºC em tempos de 1 e 6 horas, seguidos de tratamento térmico com variações nos parâmetro de tempo e temperatura. A caracterização da fase cristalina e as propriedades estruturais da amostra foram caracterizadas pelo método de difração de raios X (DRX). Comportamento vibracional das ligações químicas foi verificado por Espectroscopia na região do Infravermelho (IV) e Espectroscopia Raman onde as bandas e picos observados confirmam a formação do MoO3. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostrou a formação microestruturas da fase hexagonal (h–MoO3) e ortorrômbica (α–MoO3) do MoO3. As propriedades de absorção óptica foram medidas por espectroscopia de reflectância difusa (ERD) e os valores de energia de gap estimados a partir da função Kubelka-Munk com valores no intervalo de 2,74 – 3,33 eV. Os óxidos são bastantes ativos na fotodegradação do corante Preto de bioso, deggradadando até 60% do corante em 2h.

  • ELTON MARKS DE ARAUJO BRAZ
  • PROPRIEDADES BIOLÓGICAS DE DERIVADOS DE QUITOSANA ACILADOS

  • Orientador : LUIZ DE SOUSA SANTOS JUNIOR
  • Data: 06/07/2015
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  • A quitosana é um biopolimero natural que apresenta biocompatibilidade, biodegradabilidade, não toxicidade, atividade antimicrobiana e possui baixo custo. A introdução de cadeias hidrofóbicas na molécula de quitosana pode aumentar sua atividade antimicrobiana. O objetivo deste estudo foi investigar os principais anidridos utilizados nas sinteses de novos derivados de quitosana e suas aplicações alem de melhorar a atividade antimicrobiana da quitosana através da reação de N-acilação com os anidridos ftálico (QF's) e malêico (QM's). Os derivados obtidos foram caracterizados por análise elementar, FTIR, análise térmica, TGA-MS e DRX onde foi possível comprovar a modificação química. Os QF’s apresentaram maior efeito antibacteriano contra S. aureus enquanto que os QM’s apresentaram ação melhorada contra S. aureus e E. coli. Ambos não apresentaram atividade contra o protozoário Leishmania amazonensis. Os ensaios com o teste do brometo de 3-[4,5-dimetiltiazol-zil]-2,5- difeniltetrazolio (MTT), indicaram citotoxicidade dos QF’s. Os QM’s se mostraram promissores para aplicações biomédicas visto que aliaram excelente atividade antibacteriana contra cepas gram-positivas e gram-negativas e não apresentaram citotoxicidade. 

  • LAYANE DE ALMEIDA LIMA E SILVA
  • Material fotoativo à base de paligorsquita na degradação de corantes aniônicos

  • Orientador : JOSY ANTEVELI OSAJIMA FURTINI
  • Data: 29/06/2015
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  • Propriedades como elevada área superficial e porosidade considerável tornam os materiais argilosos úteis em processos fotocatalíticos. O argilomineral paligorsquita suportado com partículas do semicondutor dióxido de titânio foi utilizado como fotocatalisador na degradação dos corantes azul de coomassie brilhante e amarelo brilhante sob radiação UV. O mecanismo de degradação dos corantes foi elaborado através das respectivas fotólises. Quanto a atividade fotocatalítica, esta foi investigada variando o pH, a quantidade de catalisador e de agente oxidante. Mediante as condições reacionais impostas, o fotocatalisador estudado apresentou perspectivas promissoras quanto à degradação dos corantes aniônicos e facilidade de separação do sistema reacional.

  • FRANCISCA PEREIRA DE ARAUJO
  • Uso de corante catiônico na sensibilização de matriz polimérica

  • Orientador : JOAO SAMMY NERY DE SOUZA
  • Data: 29/06/2015
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  • O trabalho teve como objetivo estudar a fotodegradação do poliestireno na presença de corante violeta cristal. Foram produzidos filmes contendo o corante nas faixas de concentração 5,0x10-5 mol.L-1, 1,0x10-4 mol.L-1 e 5,0x10-4 mol.L-1 os quais foram irradiados por 150 horas sob luz visível. As análises de espectroscopia no UV-Vis e infravermelhos sugerem que os mesmos sofrem degradação oxidativa.  As amostras contendo violeta cristal na concentração 5,0x10-5 mol.L-1, 1,0x10-4 mol.L-1 apresentaram melhores resultados no que se refere ao aumento de absorbância na região da carbonila e hidroperóxido. Assim, entende-se que o corante utilizado apresentou-se como fotossensibilizador de poliestireno.

  • MARCEL LEINER DE SÁ
  • Bionanocompósitos de PHB/Carbonato de Cálcio: avaliação da morfologia e biodegradação

  • Orientador : TATIANNY SOARES ALVES
  • Data: 26/06/2015
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  • Devido ao grande acúmulo de lixo no meio ambiente gerado pelos materiais de origem polimérica, pesquisadores estão buscando métodos que visam à diminuição desse grave problema ambiental. A utilização de polímeros biodegradáveis vem crescendo demasiadamente e passou a ter uma atenção maior devido à possibilidade de reduzir o ciclo de vida útil de materiais lançados inadequadamente no meio ambiente. Com base nessa problemática, este trabalho propõe a utilização de bionanocompósito de Poli (3-hidroxibutirato) (PHB) / Carbonato de Cálcio oriundo das cascas de ovos da Rhea Americana (ema) e verificar os efeitos da adição desta carga inorgânica na matriz polimérica de forma a reaproveitar resíduos pouco explorados como as cascas de ovos. No presente trabalho foi utilizado ainda o Poli (etileno glicol) (PEG) como plastificante, para facilitar a preparação dos filmes. O resíduo (pó) da casca do ovo obtido foi calcinado a temperaturas de 400 e 500 °C, com intuito de eliminar a matéria orgânica contida, mas preservando o carbonato de cálcio presente. As amostras do pó foram caracterizadas por Fluorescência de Raios-X (FRX), Difração de Raios-X (DRX) e Termogravimetria (TG). Os filmes formados foram preparados pela técnica de intercalação por solução (via casting) e caracterizados pelas seguintes técnicas: Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Óptica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e biodegradação. Pelos resultados obtidos por meio da FRX a porcentagem de óxido de cálcio presente nas três amostras (in natura e calcinadas) permaneceu praticamente constante, assim como os demais elementos detectados. Nos resultados de DRX o pó obtido representou um padrão correspondente a cristais de calcita, um polimorfo do carbonato de cálcio e com o tratamento térmico (calcinação) o padrão obtido não sofreu alterações. De acordo com os resultados de TG, a decomposição da casca do ovo in natura ocorre em duas etapas distintas e para as amostras calcinadas a decomposição ocorreu em única etapa, não apresentando diferenças significativas para os dois tratamentos térmicos aplicados. Nos resultados de DRX dos bionanocompósitos um pico característico do carbonato de cálcio em 29,57° foi detectado, mostrando inserção da carga à matriz polimérica. Por MEV pequenas aglomerações de carga ou plastificante foram observadas na matriz possivelmente devido à má dispersão durante a preparação. Nos resultados da variação da perda de massa foi observado que a carga inserida na matriz polimérica serviu para aumentar a biodegradação após 60 dias, no qual o bionanocompósito com 3% da carga in natura foi a que mais se biodegradou em relação aos outros filmes analisados

  • RUBENS SILVA COSTA
  • PREPARAÇÃO DE MATERIAIS CARBONÁCEOS A PARTIR DE BIOMASSA DA CADEIA PRODUTIVA DO BABAÇU (ATTALEA SPECIOSA)

  • Orientador : BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO
  • Data: 21/05/2015
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  • A carbonização hidrotérmica (HTC) é uma técnica que utiliza temperaturas relativamente baixas para converter biomassa em carbono hidrotérmico, um material de alta densidade energética, rico em carbono. Neste trabalho utilizou-se mesocarpo e farelo de coco babaçu como precursores na preparação de materiais carbonáceos nanoestruturados via HTC, para verificar suas aplicações na adsorção de óleos em meios aquosos. Os parâmetros de carbonização foram: temperaturas de 180, 200 e 220 °C; tempos de residência de 4, 48 e 120 h e pH de 1, 3 e 6. As analises por FTIR, Raman e BET revelaram um material carbonizado de superfície mesoporosa.

  • EMANUEL DA CRUZ LIMA
  • TROCA IÔNICA EM NANTUBOS DE TITANATO COM Cr3+ E SUA APLICAÇÃO NA FOTODEGRADAÇÃO DOS CORANTES AZUL DE REMAZOL E RODAMINA

  • Orientador : JOSE MILTON ELIAS DE MATOS
  • Data: 15/05/2015
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  • Este trabalho relata as propriedades estruturais e morfológicas de nanotubos de titanato. Os principais pontos abordados nesta pesquisa são, a síntese das nanoestruturas e a troca iônica com o Cr3+, para aplicação em estudos de fotocatálise. Os catalisadores, os nanotubos de titanato (anatásio e degussa P-25) obtidos pelo método hidrotérmico foram submetidos à troca iônica com Cr3+. A analise estrutural e morfológica do material foi realizado por DRX e MET, comprovando a formação das estruturas desejas.

  • ALISSON DE JESUS SANTANA
  • Sintese e Caracterização Física do PFeBT

  • Orientador : ANGEL ALBERTO HIDALGO
  • Data: 27/02/2015
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  • O presente trabalho consiste na investigação das propriedades optoeletrônicas do polímero semicondutor: Poli [9,9’-bis-(3’-(t-butilpropanoato)) fluoreno-co-4,7-(2,1,3-benzotiadiazol)] (PFeBT). Este polímero possui em sua estrutura espécies doadoras (fluoreno) e aceitadoras (benzotiadiazol) de elétrons, e essa estrutura quando aplicada em dispositivos fotovoltaicos como camada ativa garante uma melhor separação de cargas fotogeradas, melhorando assim a fotocorrente, que é o principal fator limitante para o desempenho do dispositivo. A utilização dessa classe de polímeros para construção de dispositivos fotovoltaicos surge como uma alternativa na melhora da eficiência dos dispositivos monocamada, pois sua própria estrutura age como segmento doador e aceitador, assim como nas bicamadas ou heterojuncão de volume.

  • MARCUS VINICIUS BESERRA DOS SANTOS
  • DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE UM BIOCOMPÓSITO FORMADO POR HIDROXIAPATITA E CLOREXIDINA PARA APLICAÇÃO NA CAVIDADE ORAL

  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 27/02/2015
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  • A hidroxiapatita (HAp) é um material cerâmico, que está presente no organismo humano nos tecidos ósseos e dentários na proporção de 30 a 70% em massa. Por constituir o organismo, quando sintetizado, a HAp apresentada excelentes resultados quando usados como materiais para revestimentos de próteses ou até mesmo quando estes são utilizados como materiais substitutos de pequenas partes do corpo humano. A HAp obtida por co-precipitação foi caracterizada por DRX, FTIR e TG/DTG onde se comprovou a existência da fase desejada. Clorexidina, agente profilático, foi incorporada à HAp por adsorção na interface sólido/líquido, originando biocompósitos, com excelentes propriedades antimicrobianas frente a Streptococcus mutans.

  • FÁTIMA MARIA DE SOUZA PEREIRA
  • DIAGNÓSTICO DA GERAÇÃO DOS RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL EM TERESINA

  • Orientador : JOSE MILTON ELIAS DE MATOS
  • Data: 26/02/2015
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  • Com o agravamento dos problemas socioambientais decorrentes da destinação inadequada de resíduos sólidos urbanos, estimulou-se a integração dessa temática nos debates sobre saneamento no mundo (Mandarino, 2002). O objetivo deste trabalho é fornecer um diagnóstico da atual situação dos resíduos da construção civil em Teresina-PI. Com base em uma análise da literatura e estimatimas fornecidas por uma entrevista estruturada aos orgãos competentes públicos e particulares. Com isso fornecer subsídios que venham a contribuir para o desenvolvimento de soluções adequadas para a gestão desses resíduos e estimular a ciência a desenvolver novas tecnologias para reciclagem dos resíduos da construção civil

  • WANDERSON DA SILVA
  • ESTUDO DA PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO DO AÇO AISI 1010 REVESTIDA COM BLENDAS DE PANI-SILICONA

  • Orientador : JOSE RIBEIRO DOS SANTOS JUNIOR
  • Data: 26/02/2015
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  • Este trabalho foi dividido em dois capítulos, o primeiro refere-se a um levantamento bibliográfico onde são abordadas as principais questões relevantes sobre a corrosão do aço carbono, elucidando os principais aspectos do processo de corrosão bem como os tipos de corrosão e mecanismo de proteção. O capítulo dois trata-se de uma pesquisa de ordem experimental onde foram investigados os mecanismos de proteção de blendas poliméricas, envolvendo dois mecanismos de proteção, proteção eletroquímica efetuada pelo polímero condutor empregado e proteção por barreira efetuada por polímeros convencional no qual resultou em um revestimento com excelentes propriedades de inibição.

    Palavras-Chaves: Corrosão, Proteção, Polímeros, Blendas Poliméricas.

  • RICARDO BARBOSA DE SOUSA
  •  

    SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADE FOTOLUMINESCENTE DE BaWO4 PURO E DOPADO COM HÓLMIO


  • Orientador : MARIA RITA DE MORAIS CHAVES SANTOS
  • Data: 26/02/2015
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  • O tungstato de bário (BaWO4) é um importante material cerâmico da família das scheelitas o qual apresenta aplicações em dispositivos fotoluminescentes, como cintiladores, diodos emissores de luz (LEDs), lasers do estado sólido, entre outros, destacando-se como matriz hospedeira para íons lantanídeos, por apresentar estabilidades química e mecânica. Neste trabalho, foi realizada a síntese do BaWO4 puro e dopado com os íons Ho3+, nas proporções nominais de 1 e 2%, com o intuito de compreender a influência do íons dopante sobre a estrutura e propriedade de fotoluminescência destes materiais. Os pós de Ba1-xHo2x/3WO4 (x= 0; 0,01; 0,02) foram obtidos por coprecipitação e caracterizados por Difração e Fluorescência de Raios X, Espectroscopias Raman, na Região do Infravermelho, de Absorção na Região do Ultravioleta Visível, Microscopia Eletrônica de Varredura, Mapeamento de Elementos e Espectroscopia de Fotoluminescência. As análises de DRX e Espectroscopia Raman revelaram ordenamento cristalino destes materiais. A morfologia destes materiais foi caracterizada pela presença de grãos octaédricos com distribuição heterogênea do tamanho das partículas. Uma banda centrada em 475 nm foi identificada para a amostra de BaWO4 sob excitação de 350,7  nm no espectro de fotoluminescência. Com a dopagem deste óxido, houve redução significativa do valor do gap ótico e transições características de emissão dos íons Ho3+ (transições f-f) foram identificados. 


  • HUDSON GOMES EVANGELISTA
  • Investigação computacional do mecanismo de formação do Catalisador RuCl2(NIII)2(=CHCOOCH2CH3)

  • Orientador : JOSE MILTON ELIAS DE MATOS
  • Data: 25/02/2015
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  • Investigou-se, por simulações computacionais, mecanismos de reação visando a espécie catalítica [RuCl2(NIII)2(=CHCOOCH2CH3)], com PPh3 = trifenilfosfina, NIII = piridina e picolina. Partiu-se do precursor [RuCl2(PPh3)2(NIII)2] com o Etil diazoacetato (N2CHCOOCH2CH3). As estruturas foram otimizadas usando o funcional híbrido B3LYP. Os átomos de C, H, O, N, P e Cl foram descritos com a base 6-31G(d), e LANL2DZ para o Ru. Os resultados mostraram que o mecanismo “diazo ligado” parece improvável de ocorrer devido às altas barreiras cinéticas encontradas nas transformações 4a à 5a (+28,2 kcal.mol-1) e 5a à 6a (+38,1 kcal.mol-1), e que o mecanismo de “ataque direto” parece ser o caminho mais plausível

  • THALYTA PEREIRA OLIVEIRA
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DO COPOLÍMERO ANILINA-MELAMINA

  • Orientador : JOSE RIBEIRO DOS SANTOS JUNIOR
  • Data: 24/02/2015
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  • Este trabalho está dividido em dois artigos. O primeiro corresponde a uma revisão bibliográfica sobre a Polianilina, síntese aplicações recentes. O segundo artigo, ao estudo baseado na síntese de um novo material, derivado da polimerização da anilina com a melamina, a fim de produzir um copolímero com características dos dois monômeros. Propôs-se então, condições para que a reação de copolimerização ocorresse de tal forma que a Melamina foi submetida à reação de modificação, a metiolação, a fim de torná-la solúvel em solventes orgânicos, como álcool etílico. A partir do produto obtido, da trimetilolmelamina, foi possível iniciar o processo de polimerização de dois compostos. A reação de copolimerização deu-se a partir de mudanças de tempo de reação, de pH e de temperatura, onde obteve-se produtos com características semelhantes a de polianilina. As amostras foram submetidas às análises de FT-IR, UV-vis, Raman e MEV, com a finalidade de observar as modificações e semelhanças presentes no copolímero em comparação com a Polianilina Pura (Pani), a melamina e o trimetilolmelamina (TMM). Essas análises mostraram que há semelhança dos copolímeros produzidos com a Pani, em que observou-se, nas análises de FT-IR dos copolímeros, picos correspondentes ao TMM e à Pani, em 1000 cm-1 e 3440 cm-1, respectivamente. A análise térmica serviu para demonstrar os principais eventos térmicos associados às diferentes amostras nas temperaturas de degradação através da degradação e da queima dos componentes presentes nas amostras. Nas análises de Impedância Elétrica foi possível observar um aumento do valor de impedância nas duas sínteses dos copolímeros, fato que pode estar associado à alta resistividade do anel melamínico, sendo que o copolímero de Pani/TMM2 demonstrou maior valor de impedância. As análises de FT-IR, MEV, Raman e UV-vis indicam a formação do copolímero. As análises sugerem que características dos polímeros de cada monômero estão presentes no copolímero. Finalmente observou-se em ambos copolímeros características da polimerização concomitante de Polianilina e da Melamina.

  • MARIA ONAIRA GONÇALVES FERREIRA
  • HIDROGEL DE QUITOSANA ASSOCIADO A SUBSTÂNCIAS ANTIMICROBIANAS E NÃO TÓXICAS PARA CICATRIZAÇÃO DE FERIMENTOS CUTÂNEOS EM CAMUNDONGOS.

  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 29/01/2015
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  • Hidrogel de quitosana é um material que apresenta biocompatibilidade, não citoxicidade, propriedades antibacterianas, bioadesão e ação cicatrizante. O objetivo deste estudo foi investigar as principais aplicações do hidrogel de quitosana, sintetizar e caracterizar hidrogéis de quitosana puro e associados em diferentes concentrações ao nerolidol e a clorexidina, aplicando-os em testes contras as cepas Staphylococcus aureus e Escherichia coli, e de cicatrização em ferimentos cutâneos. A análise térmica e espectroscopia na região do infravermelho, comprovaram a presença das substâncias no hidrogel. Os testes de contato direto com a SA indicaram um efeito sinérgico nos materiais, com inibição de 100% do crescimento bacteriano. O estudo histopatológico revelou uma cicatrização mais rápida para o hidrogel contendo 2% de nerolidol, já no 7° dia, para os demais produtos testados a cicatrização foi melhor a partir do 14° dia, com exceção dos ferimentos tratados com SF e HQN4, todos os outros ferimentos já estava fechados no 14° dia. Os resultados indicam que foi obtido um material único e com alto potencial para ser usado como agente cicatrizante.

2014
Descrição
  • RAIMUNDO MIGUEL DA SILVA JUNIOR
  • DESENVOLVIMENTO E AVALIAÇÃO DA BIODEGRADAÇÃO DE BIOPOLÍMEROS PHB/PEG/ARGILAS

  • Orientador : RENATA BARBOSA
  • Data: 19/12/2014
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  • Este trabalho teve como objetivo desenvolver e caracterizar blendas de PHB/PEG e bionanocompósitos PHB/PEG/argila bentonita organofílica (CLT) ou vermiculita organofílica (VMT). Concentrações de 1 e 3% de argila foram utilizadas, enquanto a concentração de (PEG) foi fixada em 5%. Os sistemas foram preparados pela técnica de intercalação por solução ou evaporação de solvente. A blenda e os bionanocompósitos foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), termogravimetria (TG), calorimetria e por exploratória diferencial (DSC). Quanto à biodegradação a blenda e os bionanocompósitos foram caracterizados por microscopia óptica (MO), por inspeção visual, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e por perda de massa. A utilização desses sistemas visou a melhoria no processamento e a compatibilidade dos materiais em busca de novas propriedades e possíveis  aplicações desses filmes em embalagens descartáveis, sendo elas, alimentícias, ou estruturais. Os resultados por DRX da blenda apresentaram deslocamentos mínimos de intensidade em relação à matriz pura de PHB. Já para os bionanocompósitos preparados com a argila VMT, foi observado que as cadeias de PHB foram inseridas efetivamente entre as lamelas da argila, sugerindo um sistema com provável grau de esfoliação/intercalação. Para os sistemas a base de argila CLT, as mudanças na distância interplanar basal foram influenciadas pela variação do percentual de argila. Por FTIR, não foram verificadas mudanças significativas para a blenda e para os bionanocompósitos. A estabilidade térmica dos sistemas variou de acordo com o tipo de argila e, consequentemente, com a estrutura química do sal quaternário de amônio, utilizado. Os resultados por DSC mostraram que não houve variação significativa na temperatura de fusão, corroborando com as análises de TG, havendo aumento do grau de cristalinidade para os sistemas VMT1, VMT3 e CLT3 em relação à matriz de PHB puro. A perda de massa se mostrou crescente para todas as amostras com o passar do tempo de incubação.

  • FERNANDO DE MATOS BORGES
  • Síntese e caracterização de polianidrido derivado do óleo de Mamona

  • Orientador : JOSE MILTON ELIAS DE MATOS
  • Data: 28/02/2014
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  • No trabalho proposto realizou-se a derivatização do óleo de mamona a fim de obter o monoglicerideo (MG) via reação de alcoólise. A síntese do MG ocorreu na temperatura de 130 °C, com agitação vigorosa e constante por um período de 2h, utilizando NaOH como catalizador. Observou-se a formação do MG por espectroscopia do infravermelho, ao comparar os espectros dos produtos de partida (Óleo e Glicerol) com o produto formado, em que o MG apresentou uma banda em 3300 cm-1, relativa ao grupo OH, um pico fraco em 1740 cm-1, da carbonila e um pico em 1100 cm-1, da ligação C-O de álcool primário. A analise de RMN comprova a formação do MG, sendo que por RMN de 1H observa-se a ligação dupla do ácido graxo ricinoleico do óleo, alem do próton da hidroxila e do carbono de álcool secundário com os seguintes valores de deslocamentos químico, no 1H o pico do CH2 da dupla ligação aparece em 5,58 ppm, o pico do H da hidroxila aparece em 5,00 ppm e do H do carbono da hidroxila aparece em 3,45 ppm. A polimerização do MG pode ser observada tanto na analise por FT-IR como por RMN, devido ao aumento da intensidade do pico da ligação C=O de éster observada principalmente no FT-IR e o surgimento dos picos referentes aos agentes polimerizantes Anidrido Ftálico e Anidrido Maleico.

  • CLÁUDIA FERREIRA DA SILVA
  •  Influência do tempo e temperatura de síntese no crescimento direcional do MoO3 

  • Orientador : LUIZ DE SOUSA SANTOS JUNIOR
  • Data: 27/02/2014
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  • Microestruturas unidimensionais de trióxido de molibdênio ortorrômbica (MoO3) foram sintetizados por meio de acidificação de heptamolibdato de amónio tetra-hidratado, seguida da calcinação. Uma solução do composto precursor, heptamolibdato de amônio tetra-hidratado, foi acidificada até pH 3,5 usando ácido acético glacial diluído, seguida de tratamento hidrotérmico por 150, 180 e 200 °C por 1, 6 e 12h. Em seguida, o composto intermédiario foi sinterizado a 300 °com variação de tempo de calcinação, por 6 e 12h, para obtenção do MoO3. Caracterizações por MEV-FEG mostraram a direção de crescimento preferencial. Caracterizações por Infravermelho e Raman mostraram os modos ativos característicos ao trióxido de molibdênio. A espectroscopia de DRX mostrou os picos correspondentes a fase cristalográfica ortorrômbica do trióxido de molibdênio. 

  • PATRÍCIA ALVES DE ABREU E SOUSA
  • Sintese e caracterização de CaMoO4 dopado com praseodimio

  • Orientador : MARIA RITA DE MORAIS CHAVES SANTOS
  • Data: 25/02/2014
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  • No trabalho proposto, realizou-se a síntese do CaMoO4 dopado com 1% de Praseodímio a fim de compreender a dopagem e melhorar as propriedades fotoluminescentes do material puro. Os pós de CaMoO4:Pr foram obtidos por coprecipitação a temperatura ambiente com variação do solvente em proporções de 0 à 100% de água e etileno glicol, sob agitação constante por 30 minutos, posteriormente lavados e secos foram caracterizados por Difração de Raios X (DRX), Infravermelho com Transformada de Fourier (IF-TF), Espectroscopia Raman, Microscopia Eletrônica de Alta Resolução (FEG-MEV) e Fotoluminescência (FL). Foi possível determinar a estrutura scheelita para o CaMoO4 dopado, os espectros analisados por Infravermelho demostram vibrações associadas a ligação Mo-O e  espectros de Raman determinaram a presença de  onze modos vibracionais, as microscopias demonstraram que o cristal encontrasse em tamanho micrométrico e a avaliação fotoluminescente revelou aumento no potencial luminescente do composto dopado (Ca1-xPr2x/3)MoO4.

  • FABRÍCIA DE CASTRO SILVA
  • FOSFATAÇÃO DA CELULOSE PARA REMOÇÃO DO CORANTE VERDE BRILHANTE DE MEIO AQUOSO

  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 24/02/2014
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  • A celulose é o biopolímero mais abundante da natureza, e tem sido alvo de diversas investigações, principalmente através de suas modificações, para melhorar as propriedades já existentes. Assim, este trabalho teve a finalidade de modificar quimicamente a superfície da celulose através da incorporação dos agentes fosfatantes, ácido metafosfórico (Cel-AMF) e o cloroetilfosfato (Cel-ClF), para aplicar na remoção do corante verde brilhante de meio aquoso, avaliando os parâmetros: tempo, pH, temperatura e concentração. Os materiais foram caracterizados utilizando as técnicas de difração de raios-X, infravermelho, ressonância magnética nuclear de 31P e termogravimetria, que comprovaram a eficiência da reação. Por meio dos testes de adsorção foi possível determinar que o tempo de equilíbrio foi de 20, 10 e 120 min, para a Cel-pura, Cel-AMF e Cel-ClF, respectivamente, e que nos três casos os dados experimentais são melhor ajustados ao modelo pseudo-segunda ordem. A melhor remoção ocorreu em pH 10, para os três materiais estudados, e aumentou significativamente após a fosfatação da celulose sendo comprovado por a capacidade máxima de adsorção que foi de 46,7, 58,42 e 90,5 mg g-1 paracelulose pura, 124,9, 144,5 e 150,0 mg g-1 para a Cel-AMF  e  113,6, 114,2 e 112,1mg g-1 na Cel-ClF, a 25 ºC, 35 ºC e 45 ºC, respectivamente. Assim, as celuloses modificadas quimicamente apresentaram capacidade de remoção do corante verde brilhante superior à da celulose pura, o que propicia a estes materiais uma aplicabilidade útil.

  • PRISCYLLA JORDÂNIA PEREIRA DE MESQUITA
  • AVALIAÇÃO DA BIODEGRADAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO TÉRMICA E ESTRUTURAL DE BLENDAS E DE BIONANOCOMPÓSITOS PHB/PPgMA/Argila.

  • Orientador : RENATA BARBOSA
  • Data: 21/02/2014
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  • O presente trabalho avaliou a formação de blendas poliméricas de Polihidroxibutirato/ Polipropileno grafitizado com anidrido maleico (PHB/PP-g-MA) e bionanocompósitos PHB/PP-g-MA e vermiculita (VMT). Foram estudadas especificamente a compatibilização da blenda PHB/PP-g-MA e a incorporação da VMT na produção de bionanocompósitos. Foram preparadas blendas nas composições de 97,5% PHB e 2,5 % PP-g-MA (BL2,5) e 95% PHB e 5% PP-g-MA (BL5), e bionanocompósitos com composições de 92% PHB, 5% PP-g-MA e 3% VMT (BIO5) e 94,5% PHB, 2,5% PP-g-MA e 3% VMT (BIO2,5). Os sistemas foram preparados em extrusora monorosca e conformados pela técnica de intercalação por fusão. Todos os sistemas foram caracterizados pelas técnicas de difração de raios X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), termogravimetria (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia óptica (MO) e inspeção visual. Também foi avaliado a biodegradação do PHB e dos sistemas. O ensaio de biodegradação foi realizado conforme a norma ASTM G 160-03 e a avaliação da biodegradação foi realizada por inspeção visual, MO, perda de massa, DRX, FTIR, TG e DSC. Foi observado que tanto as blendas quanto para os bionanocompósitos não interferiram na estabilidade térmica do PHB. Através dos ensaios de biodegradação foi observado atravésda inspeção visual que em todos as amostras observou-se o mesmo perfil de ataque microbiano,pois todas as amostras independente da concentração apresentaram acima de 60% de sua área coberta por manchas esbranquiçadas. As micrografias mostraram alterações superficiais tais como rugosidade, coloração, fissuras e fragmentação aumentam com o período de exposição, apresentando maiores modificações aos 86 dias de exposição ao solo simulado.

2013
Descrição
  • THALLES MOURA FÉ MARQUES
  • NANOTUBOS DE TITANATO INTERCALADOS: ESTUDO DO MECANISMO DE FORMAÇÃO DE PARTÍCULAS.

  • Orientador : BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO
  • Data: 30/12/2013
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  • Nanotubos  de  titanatos  de  sódio  (NaTNTs)  foram  sintetizados  pelo  método hidrotérmico    alcalino,  em  seguida  foram  trocados  ionicamente  seus  íons  Na+ interlamelares  por  íons  Ce4+
    em  diferentes  concentrações.  As  amostras  foram caracterizadas  por  DRX,  Raman,  EDS  e  MET.  Foi  confirmado  que  os  íons  Ce4+ substituíram  os íons Na+ nas  interlamelas dos  nanotubos. A  morfologia dos nanotubos de titanatos com íons de Ce4+ interlamelares (CeTNTs) são semelhantes a dos NaTNTs, mais  as  paredes  externas  são  decoradas  com  nanopartículas  de  oxido  de  cério.  A
    formação de nanopartículas de óxido de cério ocorre em  solução ácida e é baseada em pequenas espécies de Ce4+ coloidais, que precipitam na superfície dos nanotubos.  Essas informações  sob  como  nanopartículas  crescem  na  superfície  dos  nanotubos  é fundamental  para  simplificar  e  facilitar  a  estratégia  sintética  para  a  produção  de nanotubos  de  titanato  decorados  com  nanopartículas  e/  ou  intercalados  com  íons metálicos.

  • MARÍLIA EVELYN RODRIGUES OLIVEIRA
  • INCORPORAÇÃO DE CÁTIONS METÁLICOS NOS SILICATOS LAMELARES MAGADEÍTA E KANEÍTA E SUAS PROPRIEDADES CATALÍTICAS.

  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 17/12/2013
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  • Silicatos lamelares têm atraído muito interesse devido ao seu grande potencial como catalisadores, permutadores, adsorventes e peneiras moleculares. Alguns exemplos desses materiais em camadas são minerais argilosos, hidróxidos duplos e ácidos silícicos. Ácidos silícicos hidratados, como a magadeíta e a kaneíta são compostos estruturalmente ricos, podendo variar o espaçamento basal a partir de incorporação e/ou troca iônica com outros átomos, ou seja, possíveis alterações são as substituições isomórficas do silício por átomos trivalentes modificando assim as propriedades químicas da lamela. Neste trabalho os silicatos lamelares magadeíta e kaneíta foram sintetizados pelo método hidrotérmico, posterior transformação na sua forma ácida, assim como a mesma síntese hidrotermal de ambos os silicatos contendo os metais de Alumínio, Érbio e Cobalto incorporado em sua estrutura e processos de troca iônica para aplicação em testes catalíticos na reação de Condensação de Knoevenagel. Os sólidos foram caracterizados pelas técnicas de DRX, Espectroscopia na região do infravermelho, Espectroscopia Raman, TG, Microscopia eletrônica de transmissão, Análise de adsorção de nitrogênio e RMN. A avaliação da atividade catalítica das amostras estudadas verificou-se que para a amostra de Kaneíta com o metal incorporado em sua estrutura obtida por método hidrotérmico o melhor desempenho seletivo foi de 100% e a conversão de butiraldeído atingiu 86% sobre o catalisador estudado, efeitos de parâmetros de reação também tiveram rendimento bastante elevado.

  • JOSÉ REGILMAR TEIXEIRA DA SILVA
  • Desenvolvimento e Caracterização de Compósitos a Base de Polianilina e Celulose Microcristalina Modificada com Anidrido Maleico como Plataformas para Ensaios Eletroquímicos.

  • Orientador : CARLA EIRAS
  • Data: 16/12/2013
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  • Neste estudo, um novo material, compósito PANI(CAM) a base de polianilina (PANI) e celulose microcristalina modificada com anidrido maleico (CAM), foi desenvolvido na forma de filmes finos, imobilizados sobre lâminas de ITO, empregando a técnica layer-by-layer (LbL) de automontagem. Para efeitos de comparação, filmes finos de PANI, na ausência da CAM, também foram preparados sob as mesmas condições do compósito de PANI(CAM). A caracterização do compósito PANI(CAM), pela técnica de espectroscopia na região do UV-VIS, mostrou que a CAM atua como um ácido orgânico, promovendo um processo de dopagem secundária da PANI, mostrado pelo aparecimento da banda larga de absorção em 900 nm e confirmado através das medidas de voltametria cíclica, em que foi observado um incremento nos valores de densidade de corrente obtidos para estes filmes quando comparados aos valores encontrados a PANI na ausência de CAM. Estudo do comportamento dos filmes de PANI e PANI(CAM) em diferentes valores de pH revelaram que os filmes do nanocompósito apresentaram atividade eletroativa em pH mais elevados, fato não observado nos filmes de referência (PANI). Testes de estabilidade dos filmes de PANI(CAM) revelaram que três meses após sua fabricação, o perfil eletroquímico observado para os mesmos manteve-se estável, indicando que não houve aceleração do processo de degradação da polianilina decorrente da presença da CAM no filme.

  • ADRIANO SANTANA SOARES
  • Degradação da camada ativa de dispositivos semicondutores orgânicos a base de MEH-PPV e a utilização de um produto natural como agente retardante

  • Orientador : ANGEL ALBERTO HIDALGO
  • Data: 30/04/2013
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  • Dispositivos semicondutores com camada ativa orgânica são substitutos promissores dos dispositivos a base silício. No entanto, a aplicação destes materiais orgânicos em escala comercial encontra alguns obstáculos, tais como a baixa eficiência e degradação em curto período de operação. OLDEs (Organic light Emiting Diodes) a base de PPV poli(p-fenileno vinileno) ou derivados apresentam dois meios de degradação: o primeiro processo é a oxidação do polímero que leva a formação de grupos carbonilas substituindo os grupo vinil. A carbonila provoca a aniquilação da fluorescência e diminui o comprimento de conjugação do polímero. O segundo passo, envolve a formação de curtos circuitos elétricos locais que não necessariamente causa a completa falha do dispositivo de imediato. Em anos recentes, o líquido da casca da castanha do caju (Cashew Nut Shell Liquid-CNSL) foi analisado e mostrou que contem uma concentração considerável de compostos fenólicos alquil substituídos; importantes moléculas que mostram atividade antioxidante. Neste trabalho mostramos o potencial uso do CNSL técnico como antioxidante para o desenvolvimento de OLEDs a base de [2-metóxi,5-(2-etil-hexiloxi)-p-fenileno vinileno] (MEH-PPV) em condições ambientes. Produzimos filmes casting para estudar a fotodegradação usando FTIR, neste caso filmes puro e com 10% de LCC. Os espectros de FTIR mostraram claramente que o aparecimento de grupos carbonila é retardado nas amostras com 10% de LCC. Comparando as curvas de Densidade de corrente vs. Tensão (J vs. V) dos dispositivos com e sem CNSL observamos que a performance do dispositivo com e sem o antioxidante é bem similar. Os dispositivos submetidos a ciclos de tensão e à luz ultravioleta o processo de degradação é acelerado em relação aos dispositivos submetidos a apenas ciclos de tensão. Imagens de microscopia óptica foram tomadas para analisar a superfície dos filmes após uma sequencia de ciclos de tensão, mostrando claramente o aparecimento de pontos escuros que crescem com o número de ciclos. Uma vez montados os dispositivos, os contatos elétricos impedem a obtenção de espetros FTIR, por conta disso, foram realisadas medidas de espectroscopia Raman Confocal. Estes resultados mostram que as bandas referentes ao anel fenilico e a ligação C=C do grupo vinil, sofrem um deslocamento de 16 cm-1 indicando uma mudança drástica na dinâmica destes grupos. Esta modificação na dinâmica é consistente com a possível quebra de conjugação e formação de uma ligação C=O observada por FTIR. Os gráficos de potencial de corte relativo mostram que o dispositivo com 10% de LCC em sua camada ativa, quando exposto a luz e ciclos de tensão, apresentam taxa de degradação semelhante aos dispositivos sem LCC. Este resultado implica que o processo de degradação dominante nos dispositivos submetidos a ciclos de tensão e à luz UV não é o aparecimento de grupos carbonilas, mas sim a degradação dos contatos como mostram as imagens de microscopia óptica.

  • GISELLE TORRES FEITOSA
  • HIDROXIAPATITAS ASSOCIADA COM CLOREXIDINA – INTERAÇÃO E ATIVIDADE ANTIMICROBIANA

  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 29/04/2013
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  • A hidroxiapatia (HAp) vem sendo utilizada há algum tempo na área da saúde para fins de substituição e regeneração óssea, o que se deve à sua semelhança com a fase mineral dos ossos e dentes. Os avanços técnico-científicos alcançados possibilitam o desenvolvimento de biomateriais que contribuam para uma melhoria na qualidade de vida. A HAp destaca-se em muitas aplicações clínicas como: reparo ou aumento do rebordo alveolar, na área de implantodontia e cirurgia bucomaxilo facial, tratamento de tumores, dentre outras. A HAp foi sintetizada por duas rotas de síntese: sendo elas a co-precipitação (HAp/CP) e a hidrotermal (HAp/HD). Posteriomente, fez-se a adsorção da clorexidina (CHX) na HAp, obtendo-se como produtos os biobiocompósitos HAp CP/CHX e HAp HD/CHX. Todas as formas de HAp obtidas, adsorvidas ou não com CHX, foram caracterizadas pelas técnicas de DRX, IV-TF, MEV, MET, Raman e TG, além do UV-Vis para comprovar a incorporação da droga no material inorgânico, através da concentração da solução. Testes de atividade antimicrobiana foram realizados empregando Cepas de Staphylococcus aureus e Escherichia coli. e os resultados obtidos mostraram um sinergismo entre a HAp associada a CHX, uma vez que a HAp potencializou a ação da CHX. Sendo assim, a HAp associada a CHX surge como um produto promissor para a formação de biocompósitos empregados em implantes com proteção contra infecções, pois na concentração indicada para higienização oral, o biocompósito inibiu todo o crescimento bacteriano.

  • LUZANA LEITE BRASILEIRO
  • Utilização de Agregados Reciclados Provenientes de RCD em Substituição ao Agregado Natural no Concreto Asfáltico

  • Orientador : JOSE MILTON ELIAS DE MATOS
  • Data: 22/04/2013
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  • Dados estatísticos, no decorrer dos anos, vêm mostrando a crescente parcela dos resíduos sólidos da construção e demolição (RCD) no montante dos resíduos sólidos urbanos (RSU), resíduo este, quase sem nenhuma aplicabilidade ou reutilização, a não ser para a execução de aterros e, o seu destino final é, na maioria dos casos, os aterros sanitários municipais, ocupando grandes áreas para deposição. O Brasil, quando comparado a alguns países desenvolvidos, apresenta grandes índices de geração de RCD e baixíssimos índices de reciclagem ou reutilização. Com a chegada da Política Nacional de Resíduos Sólidos, estados e municípios terão que implantar seus planos de gerenciamento de resíduos, e resíduos passíveis de reciclagem, devem retornar à cadeia produtiva do mercado. O RCD é uma rica fonte na produção de agregados reciclados, material este bastante utilizado na construção civil, podendo ter as mais variáveis aplicações e reduzir a extração dos agregados naturais das jazidas. O objetivo deste estudo foi avaliar o comportamento do agregado reciclado de RCD na execução de pavimentos flexíveis, do tipo Concreto asfáltico usinado a quente, visto que a quantidade de pesquisas nesta área é relativamente pequena e, este tipo de serviço consumir uma elevada quantidade de agregados (mais de 90%, em peso, das misturas asfálticas, corresponde a agregados). Os resultados demonstram a viabilidade da utilização dos agregados de RCD na execução de pavimentos flexíveis, abrindo caminho para uma estrada rumo ao desenvolvimento sustentável.

     

  • CARLOS ALBERTO LOPES FONTELES
  • COMPÓSITOS POLIMÉRICOS À BASE DE MATRIZ TERMOFIXA E COCO BABAÇU (Orbignya Phalerata): ANÁLISE POR SORÇÃO DE ÁGUA E PROPRIEDADES MECÂNICAS

  • Orientador : RENATA BARBOSA
  • Data: 19/04/2013
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  • A busca por materiais ecológicos para minimizar os problemas ambientais tornou-se uma grande preocupação nos últimos anos. O uso de fibras naturais como reforço de vários substitutos sintéticos tem demonstrado um grande potencial para aplicações tecnológicas. Este estudo tem como objetivo desenvolver e caracterizar mecanicamente os compósitos de matriz de polímero, como fibra reforçada com fibras naturais de coco de babaçu epicarpo do estado do Piauí, in natura e após o tratamento químico com NaOH. O efeito do tratamento químico das fibras foi analisado por Microscopia Eletrônica de Varredura. Os compósitos foram preparados pela técnica de “hand lay up”, com concentrações de reforço de fibras de 5, 7,5 e 10 %, e, o seu comportamento mecânico avaliado através das propriedades mecânicas em tração e impacto. A propriedade de sorção de água dos sistemas também foi avaliada. A caracterização morfológica das fibras indica que o tratamento alcalino foi eficaz na remoção de impurezas e tiloses. Os resultados mecânicos indicaram que a rigidez dos compósitos aumenta discretamente com a presença da fibra não sendo significativamente influenciada pelo seu teor e tratamento alcalino. Quanto à cinética de sorção de água compósitos com maiores teores de fibra apresentaram um maior percentual de absorção, tendo o tratamento alcalino reduzido essa característica. A morfologia dos sistemas revelou a impregnação da fibra pela matriz, indicando maior afinidade quando aplicado o tratamento alcalino, mas ainda sendo observada uma fraca interface.

  • MARCOS PEREIRA DA SILVA
  • PALIGORSQUITA NATURAL APLICADA NA  REMOÇÃO DO CORANTE AMARELO REMAZOL GR E DO METAL Pb2+

  • Orientador : MARIA RITA DE MORAIS CHAVES SANTOS
  • Data: 25/03/2013
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  • Ao almejar a redução de poluição aquática por metais pesados e corante têxteis, a técnica de adsorção juntamente com materiais adsorventes naturais, tem sido bastante empregadas. Assim, foi usada neste trabalho a paligorsquita natural do Estado do Piauí caracterizada pelas técnicas FRX,DRX, FTIR, MEV, Área Superficial (BET) e Capacidade de Troca Catiônica(CPC), para a remoção do corante amarelo remazol GR e do íon metálico Pb2+ por meio de adsorção , verificando o comportamento da adsorção nos seguintes parâmetros, tempo, pH, temperatura e concentração. Após, a obtenção dos resutados, notou-se que para o corante o tempo de equilibrio é de 240 min e ajusta-se ao modelo pseudo-segunda ordem, o pH 2 é o que mais influência na remoção, e nas isotermas de adsorção ocorre uma diminuição da remoção do corante do da temperatura de 298 K (20 mg g-1) para a de 308 e 318 K (15 mg g-1), sendo que a primeira segue o modelo de Langmuir e as duas últimas o de Freundlich. Já para o metal foi verificado que o tempo de equilibrio é 10h e seguiu o modelo de pseudo-segunda ordem, o pH de estabilização está no intervalo de 3 a 4, e as isotermas de adsorção na temperatura de 298 e 308 K permanecem constante, tendo um ligeiro aumento na de 318 K, porém, todas estão na faixa de 80 mg g-1, mas todas seguem o modelo de Freundilch. Contudo, pode-se inferir que o material adsorvente é útil na remoção do íon metálico e também do corante, reduzindo a poluição aquática e contribuindo para o desenvolvimento sustentável.

  • MIRNA SALES LOIOLA ROSA
  • SORÇÃO DOS CORANTES AZUL REATIVO REMAZOL RN E AMARELO BRILHANTE EM MATERIAIS CELULÓSICOS

  • Orientador : LUIZ DE SOUSA SANTOS JUNIOR
  • Data: 25/03/2013
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  • A disposição de resíduos em corpos hídricos está exacerbando os problemas ambientais, o que levou os cientistas a buscar materiais naturais para desenvolver formas mais sustentáveis. Neste trabalho foram usadas duas fontes celulósicas como adsorventes, dois papéis de filtro de marcas diferentes, que foram caracterizadas por DRX e FTIR e confirmaram as bandas e perfil cristalográficos semelhantes à celulose. Com o objetivo de otimizar as melhores condições, vários testes foram realizados, cujo o tempo ideal foi de 180 min e 240 min para a remoção do corante azul e 180 min para ambos os materiais para o corante amarelo, ambos com ajuste linear de pseudo - segunda ordem. Foram feitos ajustes de pH, cuja adsorção máxima ocorreu em pH 2 para ambos os materiais e corantes, e verificada a influência da temperatura e concentração, cuja adsorção máxima ocorreu a 298 K e a capacidade máxima de remoção para o corante azul foi 10,53 mg/g e do corante amarelo 6,34 mg/g.

     

  • PAULO RONALDO SOUSA TEIXEIRA
  • FILMES HÍBRIDOS NANOESTRUTURADOS A BASE DE CELULOSE MICROCRISTALINA FOSFATADA: SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO

  • Orientador : CARLA EIRAS
  • Data: 22/02/2013
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  • A celulose microcristalina (CM) é caracterizada como celulose purificada e parcialmente despolimerizada obtida por tratamento com ácido clorídrico.O desenvolvimento de novos materiais que incorporam CM se torna atraente devido à sua insolubilidade em água, ácidos ou bases e solventes orgânicos comuns. Neste contexto, os filmes híbridos e eletroativos nanoestruturados contendo CM modificados com o grupo fosfato (CMPO4) foram preparadas em conjunto com polianilina (PANI) e poli (vinil sulfato de sódio) (PVS). Os filmes preparados através da técnica de automontagem do tipo camada-por-camada (do inglês Layer-by-Layer ou LbL) em meio de tampão fosfato monobásico, utilizando a celulose dispersa na solução de PANI formando a estrutura PVS/PANI(CMPO4). Para fins de comparação, os filmes foram preparados contendo celulose, sem modificação (CM), que constitui a segunda estrutura LbL de estudo; PVS/PANI(CM). Todos os filmes foram caracterizados por espectroscopia na região do ultravioleta visível (UV-VIS) e voltametria cíclica (VC). Através do monitoramento das bicamadas pelo UV-VIS, encontrou-se coeficientes de correlação (R2) entre 0,995 e 0,999, o que caracteriza uma correlação direta entre os valores de absorbância e o número de bicamadas depositadas, comprovando assim, o aumento da espessura dos filmes em cada etapa de deposição, caracterizando estes sistemas como autorregulados. Os voltamogramas cíclicos em meio tamponado obtidos para os filmes PVS/PANI(CMPO4) mostraram maiores valores de densidade de corrente quando comparados aos filmes de PVS/PANI e mesmo PVS/PANI(CM) o que pode estar relacionado ao processo de autodopagem da polianilina na presença da celulose fosfatada. Através de testes qualitativos utilizando o sistema PVS/PANI(CMPO4) na presença de Cromo VI, verificou-se a presença de um terceiro pico de redução em 0,38V constatando a complexação do metal no filme, demonstrando a viabilidade de utilização do filme proposto pode na elaboração de sensores para monitoramento de mananciais aqüíferos.

  • KERLAINE ALEXANDRE ARAÚJO PEREIRA
  • Formação de bases de schiff na quitosana, na ausência de solventes, para remoção de fármacos.

  • Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • Data: 01/02/2013
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  • A preocupação com os resíduos de fármacos presentes no meio ambiente tem sido bastante estudada, uma vez que chegando as estações de tratamento de água podem prejudicar diretamente a população. Como uma possível solução para remoção do fármaco diclofenaco de sódio (DS) do meio aquático foi estudado a interação do mesmo por meio de adsorção com derivados de quitosana. Os derivados obtidos para o estudo foram a quitosana modificada quimicamente com acetilacetona (Qacac) e a quitosana modificada quimicamente com acetilacetona e etilenodiamina (Qacen), ambos na ausência de solventes. Os novos biopolímeros obtidos a partir das modificações foram caracterizados por várias análises. Na análise elementar foi possível verificar uma diminuição da razão C/N após a modificação com acetilacetona e um aumento após a modificação com etilenodiamina, já nas espectroscopias as principais mudanças observadas ocorrem na formação da ligação imina e da presença da carbonila, observadas na região entre 1590-1660 cm-1 (FTIR) e 160-210 ppm (RMN 13C). O material modificado foi aplicado a remoção de diclofenaco de sódio em solução, variando pH e tempo. No estudo da interação do DS com os materiais obtidos, foi determinado que o melhor pH foi 6 e 4, e os parâmetros cinéticos indicaram que os sistemas estabilizaram com 90 e 45 minutos, para Qacac e Qacen, respetivamente, com melhor ajuste linear ao modelo pseudo segunda ordem para ambos os sistemas. Como o material Qacac obteve maior capacidade de remoção do fármaco, foi determinado ainda o efeito da temperatura, onde a capacidade máxima de adsorção foi de 56,08 mg g-1 a 298K, com pouca variação para as demais temperaturas, sendo estes dados melhor ajustados ao modelo proposto por Langmuir.

2012
Descrição
  • NEILSON MENDES DOS SANTOS
  • Síntese e caracterização de nanoestruturas de titanato: troca iônica e estudos de suas propriedades catalíticas.

  • Orientador : BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO
  • Data: 26/11/2012
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  • Nanoestruturas de morfologias tubulares com dimensões externas e internas típicas e ricas em sódio foram, neste trabalho, sintetizadas por meio da técnica hidrotermal alcalina, sendo essas espécies, expostas a troca iônica dos íons Na+ interlamelares por Ce+4, La+3, Co+2 eCu+2 e, ao final, testaram seus desempenhos catalíticos interagindo-os com o substrato butil aldeído através da condensação de Knoevenagel. As propriedades estruturais, morfológicas, texturais e catalíticas dos quatros catalisadores trocados são discutidas comparando com os TNTs intactos. As assinaturas dos picos do DRX e das bandas do RAMAN confirmaram a efetiva síntese dos TNTs e o êxito nas trocas iônicas supracitadas. A microscopia eletrônica de transmissão mostrou que todas as amostras trocadas iônicamente mantiveram a morfologia original dos nanotubos precursores, ao mesmo tempo em que acusou a formação de nanoparticulas de  CeO2 e CuO nas paredes externas dos Ce-TNTs e dos Cu-TNT, respectivamente, tendo no caso do Ce-TNT, provavelmente favorecido seu desempenho catalítico. Observamos que, mesmo com todos os resultados texturais (adsorção-BET/ dessorção-BJH de N2) apresentados terem apontado o La-TNT com maior área superficial, volume de poros, diâmetro dos sólidos e melhor seletividade, a conversão do Butil Aldeído obteve maior eficiência com o Catalisador Ce-TNT.

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