Crescimento de cristais de rubi e safira pelo método do fluxo

This work reports the growth of corundum crystals by the flux method. The main objective was the evaluation of versatility, effectiveness and real possibilities of the flux method to the synthesis and doping of monocrystals with impurities of particular interest. In this work the chosen impurities were i) Cr and ii) Fe and Ti, aiming the synthesis of rubies and sapphires, respectively. The crystals were grown by heating a mixture of Al2O3:Cr or Al2O3:Fe:Ti and flux (MoO3). The maximum crystal size obtained was 1.0 mm, all transparent, presenting well developed faces, bipiramidal hexagonal shape, and showing a typical red (ruby) and/or light blue (sapphire) color. EDX and XPD experiments were performed in order to characterize some of the synthesized crystals. All crystallized specimens presented the α-alumina atomic structure.

Desenvolvimento e avaliação de um porta-amostra de baixo custo para caracterização elétrica de materiais cerâmicos

Conventional sample holder cells used to the electric characterization of ceramics at high temperature consists of an alumina tube and platinum wires and plates using a complex design. The high cost materials used in the conventional sampler holder cell were replaced by stainless steel and conventional ceramics. The sample holder was validated by characterizing yttria-stabilized-zirconia in a temperature range of 25 to 700 ºC. The results do not present variations, discontinuity or unusual noise in the electric signals. Several samples were characterized without maintenance, which demonstrates that the sample holder is electric and mechanic adequate to be used to electrical characterization of ceramics up to 700 ºC.

Efficient synthesis of sulfonamide derivatives on solid supports catalyzed using solvent-free and microwave-assisted methods

In this work we report the synthesis of sulfonamide derivatives using a conventional procedure and with solid supports, such as silica gel, florisil, alumina, 4Å molecular sieves, montmorillonite KSF, and montmorillonite K10 using solvent-free and microwave-assisted methods. Our results show that solid supports have a catalytic activity in the formation of sulfonamide derivatives. We found that florisil, montmorillonite KSF, and K10 could be used as inexpensive alternative catalysts that are easily separated from the reaction media. Additionally, solvent-free and microwave-assisted methods were more efficient in reducing reaction time and in increasing yield.

Produção e caracterização de espumas cerâmicas obtidas a partir de lodo de anodização de alumínio

Ceramic foams were produced from a sludge generated in the aluminum anodizing process by using an industrial polyurethane foam (replication method) with open cell sizes of 10 ± 5 ppi (porosity = 97%) which were impregnated with suspensions containing 50-61 wt.% alumina, 1 wt.% citric acid, 6 wt.% bentonite and fired at 1600 ºC for 2 h. The aluminum anodizing sludge shows a high alumina content (87.5 wt.%) and a low particle size (~1.7 mm) after calcination and milling. The obtained filters show porosity of approximately 70%, filtration capability (mass water flow) of 1.7 kg/s and mechanical strength under compression of 2.40 MPa.

Use of heterogeneous catalysts in methylic biodiesel production induced by microwave irradiation

The effect of different heterogeneous catalysts on the microwave-assisted transesterification of sunflower oil for the production of methylic biodiesel in a monomode microwave reactor is described. The experiments were carried out at 70 ºC with a 16:1 methanolsunflower oil molar ratio and different heterogeneous basic and acidic catalysts. The results showed that the microwave-heated reactions occur up to four times faster than those carried out with conventional heating. The reactions were performed with 24 catalysts; pure calcium oxide (CaO) and potassium carbonate, either pure or supported by alumina (K2CO3/Al2O3), were the most efficient catalysts.

CARACTERIZAÇÃO E ATIVIDADE CATALÍTICA DE K2CO3/AL2O3 NA TRANSESTERIFICAÇÃO DO ÓLEO DE GIRASSOL COM AQUECIMENTO CONVENCIONAL E MICRO-ONDAS

Commercial and synthetic mesoporous aluminas impregnated with potassium carbonate were characterized by X-ray diffraction (XRD), nitrogen physisorption, infrared spectroscopy and 27Al MAS NMR. The activities in the transesterification reaction of sunflower oil with methanol for biodiesel production were evaluated. 27Al MAS NMR spectra evidenced the presence of AlIV and AlVI in the samples, and also of AlV sites in the mesoporous synthesized alumina, which disappeared after impregnation with potassium salt followed by calcination. All aluminas containing potassium were active for biodiesel production from sunflower seed oil, with high conversions by both conventional heating and microwave irradiation.

NANOPARTICLES OF TUNGSTEN AS LOW-COST MONOMETALLIC CATALYST FOR SELECTIVE HYDROGENATION OF 3-HEXYNE

Low-cost tungsten monometallic catalysts containing variable amounts of metal (4.5, 7.1 and 8.5%W) were prepared by impregnating alumina with ammonium metatungstate as an inexpensive precursor. The catalysts were characterized using ICP, XPS, XRD, TPR and hydrogen chemisorption. These techniques revealed mainly WO3-Al2O3 (W6+) species on the surface. The effects of the content of W nanoparticles and reaction temperature on activity and selectivity for the partial hydrogenation of 3-hexyne, a non-terminal alkyne, were assessed under moderate conditions of temperature and pressure. The monometallic catalysts prepared were found to be active and stereoselective for the production of (Z )-3-hexene, had the following order: 7.1WN/A > 8.5 WN/A ≥ 4.5 WN/A. Additionally, the performance of the synthesized xWN/A catalysts exhibited high sensitivity to temperature variation. In all cases, the maximum 3-hexyne total conversion and selectivity was achieved at 323 K. The performance of the catalysts was considered to be a consequence of two phenomena: a) the electronic effects, related to the high charge of W (+6), causing an intensive dipole moment in the hydrogen molecule (van der Waals forces) and leading to heterolytic bond rupture; the H+ and H- species generated approach a 3-hexyne adsorbate molecule and cause heterolytic rupture of the C≡C bond into C- = C+; and b) steric effects related to the high concentration of WO3 on 8.5WN/A that block the Al2O3 support. Catalyst deactivation was detected, starting at about 50 min of reaction time. Electrodeficient W6+ species are responsible for the formation of green oil at the surface level, blocking pores and active sites of the catalyst, particularly at low reaction temperatures (293 and 303 K). The resulting best catalyst, 7.1WN/A, has low fabrication cost and high selectivity for (Z )-3-hexene (94%) at 323 K. This selectivity is comparable to that of the classical and more expensive industrial Lindlar catalyst (5 wt% Pd). The alumina supported tungsten catalysts are low-cost potential replacements for the Lindlar industrial catalyst. These catalysts could also be used for preparing bimetallic W-Pd catalysts for selective hydrogenation of terminal and non-terminal alkynes.

Preparation and thermal behavior of mixture of basic carbonate and 4-dimethylaminocinnamylidenepyruvate with lanthanides (III) and yttrium (III) in the solid state

Solid Ln-OHCO3-DMCP compounds, where Ln represents lanthanides (III) and yttrium (III) ions and DMCP is the anion 4-dimethylaminocinnamylidenepyruvate, have been prepared. Thermogravimetry, derivative thermogravimetry (TG, DTG), differential scanning calorimetry (DSC), x-Ray diffraction powder patterns and elemental analysis have been used to characterize the compounds. The thermal stability as well as the thermal decomposition of these compounds were studied using an alumina crucible in an air atmosphere.

Estudo da corrosão de cadinhos de SnO2-ZnO, na fusão de vidros contendo metais pesados

Neste trabalho foi estudada resistência de cadinhos de SnO2 dopados com 1%mol de ZnO frente a corrosão na fusão de vidro contendo metais pesados. Os cadinhos foram obtidos através do processo de colagem de barbotina, e a sinterização foi realizada até a temperatura de 1400ºC por 4 horas. Os vidros foram fundidos uma única vez por 1 hora, sendo que o vidro de composição 50B2O3-50PbO à 700 ºC, o de composição 60B2O3-40BaO à 1150 ºC e o de composição 66,67B2O3-33,33PbO à 700 ºC, sendo resfriados no interior dos cadinhos. Estes cadinhos foram então preparados e analisados por MEV-EDS.

Neoformação óssea e osteointegração de biomateriais micro e nanoestruturados em ovinos

A substituição de parte do tecido ósseo se faz necessária muitas vezes na rotina cirúrgica, seja em função de fraturas, neoplasias ósseas ou enfermidades ortopédicas que acarretem em perda óssea. Neste sentido, têm se buscado biomateriais capazes de promover esta substituição, evitando o uso de enxertos ou transplantes ósseos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade osteoregenerativa de biomateriais em diferentes composições, em tíbias de ovinos. Foram utilizadas oito ovelhas mestiças texel, com 12 meses de idade e peso médio de 28,5±7,4kg. Após adequada preparação anestésica e cirúrgica, foram produzidos três defeitos ósseos na diáfise das tíbias em sua face medial, totalizando seis defeitos de 6mm cada, sendo que quatro foram preenchidos por biomateriais, e dois por fragmentos ósseos retirados do próprio animal (autocontrole). Os materiais implantados foram: hidroxiapatita (HA), tricálcio fosfato-β (TCP-β), hidroxiapatita/tricálcio fosfato-b 60/40 (HA/TCP-b 60/40) e o nanocompósito hidroxiapatita/alumina a 5% (HA/Al2O3 a 5%). Os animais foram alocados em dois grupos: Grupo 60 (n=04), em que os animais foram eutanasiados após 60 dias da colocação dos implantes e Grupo 90 (n=04), em que a eutanásia ocorreu 90 dias após a colocação dos implantes. Foram realizadas radiografias nos períodos pré-operatório, imediatamente após o procedimento e aos 30, 60 e 90 dias de pós-operatório, a fim de excluir qualquer alteração prévia ou complicação pós-operatória, capaz de comprometer o estudo. Após a eutanásia, foram coletadas as tíbias para avaliação macro e microscópica, por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia óptica. Os resultados encontrados mostraram uma boa capacidade de neoformação óssea e uma lenta absorção da HA. O TCP-β foi rapidamente absorvido e apresentou boa capacidade osteoindutiva e osteocondutiva, sendo observada neoformação óssea no interior dos grânulos deste biomaterial. O composto bifásico HA/TCP-β (60/40) apresentou o melhor resultado a longo prazo, devido ao melhor controle na solubilização e liberação dos íons cálcio e fosfatos para o meio biológico durante o processo de neoformação óssea. O biomaterial nanocompósito HA/Al2O3 a 5% não apresentou resultados promissores neste estudo, e sugerem-se novas pesquisas a fim de investigar melhor o potencial e aplicabilidade deste novo biomaterial. Conclui-se que a hidroxiapatita, o tricálcio fosfato-β e a associação HA/TCP-β (60/40) apresentam excelente capacidade de reparação óssea, podendo ser utilizados como substitutos ósseos; a associação HA/TCP-β (60/40) é o melhor dentre os biomateriais estudados, pois apresenta velocidade de absorção intermediária em relação à HA e ao TCP-β isolados, fornecendo ainda uma sustentação adequada ao tecido neoformado; o biomaterial HA/Al2O3 5% se mostrou incompatível, provocando reação de rejeição por parte do hospedeiro e com insignificante formação de tecido ósseo, sugerindo novas pesquisas acerca deste material.

O corrência natural de desoxinivalenol e toxina T-2 em milho pós-colheita

Foi verificada a incidência natural de desoxinivalenol (DON) e toxina T-2 em 115 amostras de milho em grão, pós-colheita, procedentes de diferentes localidades do Brasil, Argentina e Paraguai, safra 1994/1995. Os grãos de milho foram obtidos da Associação Brasileira de Milho. DON foi extraído do grão com acetonitrila-água (84+16) e o extrato foi submetido a uma purificação em coluna de carvão ativo, alumina e Celite. A detecção foi feita por cromatografia em camada delgada, impregnando a placa com solução de cloreto de alumínio, aquecida após desenvolvimento e visualização em luz ultravioleta (366 nm). Para a toxina T-2, um método direto e competitivo de ELISA foi utilizado, após extração da amostra com metanol a 70%. As recuperações médias para o DON e toxina T-2 foram superiores a 70%. O limite de detecção foi cerca de 90 ng/g e 50 ng/g, para DON e toxina T-2, respectivamente. DON foi detectado em 7 das amostras (102-542 ng/g) e a toxina T-2 em uma amostra (104 ng/g).

EXTRAÇÃO E FRACIONAMENTO DE PRODUTOS DE OCORRÊNCIA NATURAL COM FLUIDOS SUPERCRITICOS

O uso de fluidos supercríticos na extração de produtos naturais tem-se mostrado como uma potencial tecnologia, apresentando inúmeras vantagens em relação à extração com solventes comuns. Nos processos envolvendo produtos naturais incluem-se desde aplicações implantadas em nível comercial, como a descafeinização do café, até investigações a nível laboratorial, tais como a extração de princípios ativos de produtos naturais (como, por exemplo, alcalóides) e encapsulamento de agentes quimioterapêuticos pela cristalização a partir de misturas supercríticas e/ou a utilização de fluidos supercríticos como anti-solventes. Objetivando o levantamento de subsídios experimentais e teóricos que contribuam para o desenvolvimento científico desta promissora tecnologia no Brasil, o Laboratório de Engenharia de Processos de Produtos Naturais do Departamento de Termofluidodinâmica da Faculdade de Engenharia Química da UNICAMP vem se dedicando, nos últimos quatro anos, ao estudo da extração de princípios ativos e do fracionamento de produtos de ocorrência natural utilizando fluidos supercríticos. Neste trabalho, apresenta-se uma exposição das atividades e os resultados obtidos por este grupo de pesquisa na área de extração e fracionamento de produtos de ocorrência natural.

SURVEY OF DEOXYNIVALENOL, DIACETOXYSCIRPENOL, AND T2 TOXIN IN POPCORN HYBRIDS PLANTED IN THE STATE OF SÃO PAULO AND IN POPCORN COMMERCIALIZED IN THE CITY OF CAMPINAS, SP

The incidence of the trichothecenes deoxynivalenol (DON), diacetoxyscirpenol (DAS), and T2 toxin (T2) in popcorn was investigated in 90 samples, belonging to 2 commercial and 28 experimental hybrids planted at experimental stations of the Agronomic Institute of Campinas at the locations of Campinas, Mococa, and Capão Bonito, and in 15 samples of popcorn, 9 branded and 6 unbranded, acquired from commercial outlets in the city of Campinas, SP. The samples were analyzed by gas chromatography with flame ionization detector combined with an alumina:carbon cleanup column. The detection limits were 30ng/g for DON, 50ng/g for DAS, and 40ng/g for T2. Five samples were contaminated with DON, four of them commercial and one from an experimental cultivar. The level of contamination in the commercial samples ranged from 30 to 40ng/g. The sample from the experimental cultivar contained 770ng/g DON. DAS and T2 were not detected in any of the popcorn samples analyzed.

Determinação de tricotecenos em cerveja e avaliação de incidência no produto comercializado no Rio Grande do Sul

Este trabalho adaptou um método e avaliou os seus indicadores de mérito para determinação de tricotecenos, desoxinivalenol (DON) e toxina T-2, em cervejas comercializadas na região Sul do Rio Grande do Sul, empregando cromatografia gasosa. As adaptações foram realizadas na etapa de extração, purificação, derivação e condições cromatográficas usando amostras de cerveja artificialmente contaminadas, avaliando a adequação do procedimento pela recuperação obtida. Foram estudados os solventes acetonitrila, metanol e cloreto de metileno puro ou em misturas para a etapa de extração. A purificação do extrato foi realizada empregando ou não minicoluna de carvão:alumina:celite (7:5:3). Para a derivação testou-se basicidade do meio (bicarbonato de sódio, piridina), agente acilante (TFAA e HFBI), tempo (30 e 60 minutos) e temperatura (60 e 80ºC). Foram otimizadas as condições cromatográficas em cromatógrafo gasoso equipado com injetor split/splitless e detector de ionização de chama. A melhor recuperação foi obtida quando se empregou partição líquido-líquido com cloreto de metileno, seguida da limpeza em minicoluna e derivação com TFAA e piridina a 60°C durante 60 minutos. A recuperação média foi de 83 e 103% para DON e toxina T-2 respectivamente, para níveis de adição entre 50 e 200ng/mL. O coeficiente de variação assumiu valores de 2% e 4% e limite de detecção de 21 e 60 ng/mL. A aplicabilidade do método foi testada em um levantamento realizado em 72 amostras de cervejas. Destas 9,7% estavam contaminadas, sendo 5,3% com DON (50 a 336ng/mL) e 4,5% com toxina T-2 (114 a 249ng/mL).