New porphyrins tailored as biodiesel fluorescent markers

This work reports the synthesis, characterization, and evaluation of new porphyrins tailored to become biodiesel fluorescent markers. The compounds were obtained by the synthetic modification of the commercially available porphyrin 5,10,15,20-meso-tetrakis(pentafluorophenyl)porphyrin (TPPF(20)) using ethanol and hexadecan-1-ol (cetylic alcohol) as nucleophilic reagents. The stability of the marked biodiesel fuel solutions was investigated every 15 days for a total period of 3 months, and under different storage temperature and light exposure condition, simulating the conventional stock conditions. The influence of the different substituents of the porphyrins on the fluorescence properties of the biodiesel fuel markers was also assessed. The resulting porphyrins were highly soluble in biodiesel fuel and displayed strong fluorescence characterized by two strong emission bands. The fluorescent markers did not affect the biodiesel physical properties and were stable in storage conditions for at least 3 months at a concentration of 4 ppm. The best storage condition was found to be absence of light and 6 degrees C; the limit of detection by photoluminescence technique had magnitude of 10(-13) mol L(-1). The synthesized porphyrins were characterized by nuclear magnetic resonance ((1)H-NMR and (19)F-NMR), mass spectrometry (HRMS), ultraviolet visible absorption spectroscopy, and photoluminescence spectroscopy. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Amphiphilic cerium(III) beta-diketonate as a catalyst for reducing diesel/biodiesel soot emissions

This work reports on the synthesis, characterization and applications of the new cerium(III) beta-diketonate Ce(hdacac)(3)(Hhdacac)(3)center dot 2H(2)O (where hdacac and Hhdacac denote, respectively, the hexadecylpentane-2,4-dionate and hexadecylpentane-2,4-dione ligands) as catalyst for the reduction of automotive emissions. Due to its amphiphilic character, this complex can be solubilized in non-polar fuels, thus generating cerium(IV) oxide particles, which efficiently catalyze the oxidation of diesel/biodiesel soot. The synthesized complex was characterized by microanalysis (C, H), thermal analysis, and infrared spectroscopy. Scanning electron microscopy, X-ray diffractometry, and specific surface area measurements attested that the complex can act as a soluble precursor of homogeneous CeO(2) spherical nanoparticles. The efficiency of this compound as catalyst for the reduction of soot emission was evaluated through static studies (comprising carbon black oxidation), which confirmed that increasing concentrations of the complex result in lower carbon black oxidation temperatures and lower activation Gibbs free energies. Dynamic studies, which embraced the combustion of diesel/biodiesel blends containing different amounts of the solubilized complex in a stationary motor, allowed a comparative evaluation of the soot emission through diffuse reflectance spectroscopy. These analyses provided very emphatic evidences of the efficiency of this new cerium complex for the control of soot emission in diesel/biodiesel motors. (c) 2009 Published by Elsevier B.V.

Acute Cardiovascular and Inflammatory Toxicity Induced by Inhalation of Diesel and Biodiesel Exhaust Particles

Analysis of fuel emissions is crucial for understanding the pathogenesis of mortality because of air pollution. The objective of this study is to assess cardiovascular and inflammatory toxicity of diesel and biodiesel particles. Mice were exposed to fuels for 1 h. Heart rate (HR), heart rate variability, and blood pressure were obtained before exposure, as well as 30 and 60 min after exposure. After 24 h, bronchoalveolar lavage, blood, and bone marrow were collected to evaluate inflammation. B100 decreased the following emission parameters: mass, black carbon, metals, CO, polycyclic aromatic hydrocarbons, and volatile organic compounds compared with B50 and diesel; root mean square of successive differences in the heart beat interval increased with diesel (p < 0.05) compared with control; low frequency increased with diesel (p < 0.01) and B100 (p < 0.05) compared with control; HR increased with B100 (p < 0.05) compared with control; mean corpuscular volume increased with B100 compared with diesel (p < 0.01), B50, and control (p < 0.001); mean corpuscular hemoglobin concentration decreased with B100 compared with B50 (p < 0.001) and control (p < 0.05); leucocytes increased with B50 compared with diesel (p < 0.05); platelets increased with B100 compared with diesel and control (p < 0.05); reticulocytes increased with B50 compared with diesel, control (p < 0.01), and B100 (p < 0.05); metamyelocytes increased with B50 and B100 compared with diesel (p < 0.05); neutrophils increased with diesel and B50 compared with control (p < 0.05); and macrophages increased with diesel (p < 0.01), B50, and B100 (p < 0.05) compared with control. Biodiesel was more toxic than diesel because it promoted cardiovascular alterations as well as pulmonary and systemic inflammation.

Texto para discuss??o 5: reforma administrativa e direito adquirido ao regime da fun????o p??blica

O direito adquirido tem sido argumento freq??entemente invocado pelos opositores da reforma constitucional do aparelho administrativo do Estado. Nesse debate, entretanto, este argumento ?? completamente destitu??do de validade t??cnica. Dizer que a reforma constitucional n??o pode alterar o regime jur??dico dos servidores p??blicos (o estatuto jur??dico da estabilidade, disponibilidade, remunera????o etc.) ?? incorrer em completo equ??voco. As raz??es dessa incompreens??o decorrem do desconhecimento de no m??nimo dois t??picos relevantes encartados no tema, a saber: a) a natureza do regime jur??dico que vincula o servidor p??blico civil ?? administra????o; e b) a distin????o entre efic??cia imediata e efic??cia retroativa das normas constitucionais

Modernizando o emprego p??blico

Os pa??ses da Organiza????o para Coopera????o e Desenvolvimento Econ??mico (OCDE) t??m algo em comum quando se fala das particularidades de governo: um consistente n??cleo de servi??o p??blico, ou seja, uma burocracia controlada centralmente, formada por pessoas que trabalham para os neg??cios de governo em minist??rios, ??rg??os e ag??ncias com estruturas e sistemas pr??prios. Estabilidade ??? ou o chamado emprego para toda a vida ??? e um regime especial s??o as caracter??sticas tradicionais do servi??o p??blico. Nas ??ltimas d??cadas, entretanto, diversas ??reas do servi??o p??blico perderam essa distin????o, porque, com os processos de reforma, um n??mero significativo de fun????es p??blicas passaram para o setor privado. Assim, muitas das suposi????es sobre como o servi??o p??blico funciona n??o s??o mais verdadeiras.

Tentativas e perspectiva de forma????o de uma burocracia p??blica no Brasil

An??lise da quest??o da forma????o da burocracia p??blica no Brasil, desde a cria????o do Conselho Federal do Servi??o P??blico Civil em 1936 at?? as condi????es dadas pela Constitui????o Federal de 5 de outubro de 1988. Perspectivas e dificuldades de sua consolida????o na situa????o atual. As experi??ncias ocorridas no per??odo: o Estado Novo, o processo de Redemocratiza????o de 1946, o governo Kubitschek, o Movimento de 1964 e as grandes reformas sob o Decreto-Lei n?? 200, de 1967, a crise dos anos 80, a Constitui????o de 1988 e a Administra????o P??blica sob a Carta atual. Discuss??o dos temas em debate no momento sobre a quest??o da Administra????o P??blica: estabilidade, regime jur??dico, concurso p??blico, previd??ncia.

Cultivo in vitro de Crambe abyssinica Hochst. : germinação, micropropagação, estabilidade genética e anatomia foliar

Crambe (Crambe abyssinica) pertence à família Brassicaceae, originário da Etiópia e principalmente destinado à produção de forragem (30 a 32% de proteína bruta). Atualmente, tem sido bastante cultivado visando à extração de óleo vegetal. Com os atuais incentivos à busca de fontes de energias renováveis, o cultivo de crambe vem ganhando papel de destaque na produção de biodiesel por suas diversas vantagens, como: (a) rápido ciclo de vida (colhida em torno de 90 dias); (b) alta produção de biomassa; (c) alta produtividade de sementes (1000 e 1500 kg ha-1); (d) menor custo de produção em relação a outras fontes oleaginosas, como, canola, girassol e soja; (e) um percentual de óleo total na semente entre 32 e 38%, superando, por exemplo, a soja; (f) potencial de fitorremediação, eficiente na descontaminação de arsênio, cromo e outros metais pesados; e (g) elevado percentual de ácido erúcico (50 a 60%) sendo útil na indústria de plástico e lubrificante. Devido aos poucos trabalhos realizados com crambe, abre-se um vasto campo de investigações científicas que tenham como objetivo desenvolver as potencialidades dessa cultura e, consequentemente, melhorar os aspectos agronômicos e tecnológicos para seu emprego na indústria de biodiesel. Nesse contexto, as técnicas de cultivo in vitro foram importantes tanto para a propagação massal, quanto como ferramenta para uma possível aplicação de outras técnicas biotecnológicas, contribuindo para uma produção homogênea, fiel e em larga escala. Portanto, este trabalho teve como objetivo geral avaliar as condições mais favoráveis à germinação, estabelecimento in vitro e micropropagação de Crambe abyssinica Hochst., além de verificar possíveis alterações genéticas e anatômicas, possibilitando a regeneração e produção de plântulas viáveis. Para a germinação e estabecimento in vitro de crambe, as condições mais favoráveis foram em meio B5 ou WPM, na presença ou ausência de pericarpo e na presença de luz. Na micropropagação dessa espécie, uma frequência satisfatória de regeneração de brotos foi obtida a partir de segmentos apicais utilizados como explante em meio contendo 5 μM de BAP (6- benzilaminopurina), e o alongamento foi satisfatório com 1 μM de GA3 (ácido giberélico). Os marcadores moleculares ISSR (Inter-Simples Sequence Repeats) utilizados para a análise da estabilidade genética indicaram que o segmento apical de crambe é um explante confiável para a micropropagação de plantas geneticamente verdadeiras (true-to-tipe), ou seja, mantém a estabilidade genética. As diversas fontes de citocininas e concentrações utilizadas neste trabalho não promoveram mudanças, no sentido de alterar a organização e/ou a espessura em relação ao controle, e as alterações observadas na estrutura e espessura das folhas dos tratamentos de aclimatização prejudicaram o processo de estabelecimento da plântula ex vitro. Contudo, existe a necessidade de um enraizamento e aclimatização eficiente para completa propagação in vitro de crambe. Portanto, este protocolo de regeneração de plantas in vitro de crambe pode ser útil no processo de criação e desenvolvimento de novas cultivares em um tempo mais curto e no melhoramento genético usando explantes apicais.

Advances on the development of novel heterogeneous catalysts for transesterification of triglycerides in biodiesel

This paper describes experimental work done towards the search for more profitable and sustainable alternatives regarding biodiesel production, using heterogeneous catalysts instead of the conventional homogenous alkaline catalysts, such as NaOH, KOH or sodium methoxide, for the methanolysis reaction. This experimental work is a first stage on the development and optimization of new solid catalysts, able to produce biodiesel from vegetable oils. The heterogeneous catalytic process has many differences from the currently used in industry homogeneous process. The main advantage is that, it requires lower investment costs, since no need for separation steps of methanol/catalyst, biodiesel/catalyst and glycerine/catalyst. This work resulted in the selection of CaO and CaO modified with Li catalysts, which showed very good catalytic performances with high activity and stability. In fact FAME yields higher than 92% were observed in two consecutive reaction batches without expensive intermediate reactivation procedures. Therefore, those catalysts appear to be suitable for biodiesel production.

Produção de biodiesel a partir de matérias-primas ácidas e de gorduras animais

A produção de energia a partir de fontes renováveis tornou-se num objectivo essencial para a sustentabilidade económica, social e ambiental do mundo actual. O biodiesel é uma dessas fontes renováveis que pode substituir o diesel fóssil. A principal via de produção do biodiesel é através de uma reacção de transesterificação de óleos vegetais, óleos alimentares usados ou gorduras animais por reacção com um álcool na presença de um catalisador alcalino. Contudo, a utilização de matérias-primas com um teor em ácidos gordos livres superior a cerca de 4% (8mg KOH/g óleo) inviabiliza a possibilidade de efectuar directamente a reacção de transesterificação básica das gorduras e obriga à realização de um pré-tratamento para redução da acidez inicial da amostra. Assim, este trabalho teve como principal objectivo estudar a possibilidade de produzir diesel a partir de matérias-primas alternativas como as gorduras vegetais com elevados teores em ácidos gordos livres após esterificação com glicerina e uma gordura animal de baixa acidez, conseguindo-se assim a valorização de um resíduo e ao mesmo tempo a diminuição do custo de produção do biodiesel. Após ensaios preliminares, a esterificação com glicerina foi estudada aplicando a metodologia do planeamento factorial dos ensaios. Nos ensaios preliminares foi analisado o efeito da temperatura, da percentagem de catalisador, da velocidade de agitação, da percentagem de excesso de glicerina e do tipo de catalisador na acidez da amostra. Os resultados obtidos mostraram que é possível reduzir o índice de acidez de 30% (60 mg KOH/g gordura) para 8% (4 mg KOH/g gordura) trabalhando a 220° C, 10% de excesso de glicerina e 0,2% de catalisador (zinco) em apenas 90 minutos de reacção. A transesterificação básica do produto obtido na esterificação com glicerina não permitiu produzir um biodiesel que cumprisse a Norma Europeia de qualidade do biodiesel no que diz respeito à pureza, acidez e teor em água. De facto, nas condições mais favoráveis, que corresponderam à utilização da razão molar de metanol/gordura de 12:1 e 1% de catalisador, foi possível produzir um biodiesel com um teor em ésteres metílicos de 94.7% e 1.1% de ácidos gordos livres. Por último, os ensaios de transesterificação com a gordura animal mostraram que estas gorduras são uma matéria-prima com grandes potencialidades para serem utilizadas na produção de biodiesel. Assim, utilizando condições operatórias idênticas às utilizadas para os óleos virgens (0.6% de metóxido de sódio catalisador e uma razão molar de metanol de 6:1) foi possível produzir em apenas 30 minutos de reacção um biodiesel com um teor em ésteres superior a 98%.

Implementação e validação do método de determinação de metais e fósforo por ICP-OES (inductively coupled plasma-optical emission spectometry) em biodiesel

O objectivo do presente trabalho foi desenvolver, implementar e validar métodos de determinação de teor de cálcio (Ca), magnésio (Mg), sódio (Na), potássio (K) e fósforo (P) em biodiesel, por ICP-OES. Este método permitiu efectuar o controlo de qualidade do biodiesel, com a vantagem de proporcionar uma análise multi-elementar, reflectindo-se numa diminuição do tempo de análise. Uma vez que o biodiesel é uma das principais fontes de energia renovável e alternativa ao diesel convencional, este tipo de análises revela-se extremamente útil para a sua caracterização. De acordo com a análise quantitativa e qualitativa e após a validação dos respectivos ensaios, apresentam-se, na Tabela 1 as condições optimizadas para cada elemento em estudo. As condições de trabalho do ICP-OES foram escolhidas tendo em conta as características do elemento em estudo, o tipo de equipamento utilizado para a sua análise, e de modo a obter a melhor razão sinal/intensidade de fundo. Para a validação dos ensaios foram efectuados ensaios de recuperação, determinados limites de detecção e quantificação, ensaios de repetibilidade e reprodutibilidade, e verificação das curvas de calibração. Na tabela 2 apresentam-se os comprimentos de onda escolhidos (livres de interferências) e respectivos limites de detecção e quantificação dos elementos analisados por ICP-OES, na posição radial e radial atenuado.

Study on the glycerolysis reaction of high free fatty acid oils for use as biodiesel feedstock

Biodiesel is the main alternative to fossil diesel and it may be produced from different feedstocks such as semi-refined vegetable oils, waste frying oils or animal fats. However, these feedstocks usually contain significant amounts of free fatty acids (FFA) that make them inadequate for the direct base catalyzed transesterification reaction (where the FFA content should be lower than 4%). The present work describes a possible method for the pre-treatment of oils with a high content of FFA (20 to 50%) by esterification with glycerol. In order to reduce the FFA content, the reaction between these FFA and an esterification agent is carried out before the transesterification reaction. The reaction kinetics was studied in terms of its main factors such astemperature, % of glycerin excess, % of catalyst used, stirring velocity and type of catalyst used. The results showed that glycerolysis is a promising pretreatment to acidic oils or fats (> 20%) as they led to the production of an intermediary material with a low content of FFA that can be used directly in thetransesterification reaction for the production of biodiesel. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Study on the use of MgAl hydrotalcites as solid heterogeneous catalysts for biodiesel production

This paper, reports experimental work on the use of new heterogeneous solid basic catalysts for biodiesel production: double oxides of Mg and Al, produced by calcination, at high temperature, of MgAl lamellar structures, the hydrotalcites (HT). The most suitable catalyst system studied are hydrotalcite Mg:Al 2:1 calcinated at 507 degrees C and 700 degrees C, leading to higher values of FAME also in the second reaction stage. One of the prepared catalysts resulted in 97.1% Fatty acids methyl esters (FAME) in the 1st reaction step, 92.2% FAME in the 2nd reaction step and 34% FAME in the 3rd reaction step. The biodiesel obtained in the transesterification reaction showed composition and quality parameters within the limits specified by the European Standard EN 14214. 2.5% wt catalyst/oil and a molar ratio methanol:oil of 9:1 or 12:1 at 60 -65 degrees C and 4 h of reaction time are the best operating conditions achieved in this study. This study showed the potential of Mg/Al hydrotalcites as heterogeneous catalysts for biodiesel production. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Biodiesel production from waste frying oils over lime catalysts

Biodiesel production from semi-refined oils (SRO) and waste frying oils (WFO) was studied using commercial CaO as heterogeneous catalyst. The methanolysis tests were carried out in mild reaction conditions (62 A degrees C, atmospheric pressure). With such conditions, SRO (soybean and rapeseed) allowed to produce a biodiesel containing 97-98 % of methyl esters (FAME), whereas WFO only provided 86-87 % of FAME. The lower FAME yield for WFO oil is ascribable to the partial neutralization of the catalyst by free fatty acids. Also, soaps formation from the WFO oil reduced the weight yield of the oil phase (containing FAME) obtained and increased the MONG content of the glycerin phase. The catalysts stability tests showed high stability even when WFO oil was processed. Catalytic tests performed with blends of WFO/semi-refined oils showed blending as a good strategy to process low value raw oils with minor decay of the catalyst performance. Both WFO and semi-refined oils showed S-shape kinetics curves thus discarding significant differences of the reaction mechanisms.

Estudo da estabilidade térmica da pele

Mestrado em Engenharia Química

Produção de biodiesel por catálise heterogénea

Mestrado em Engenharia Química. Ramo optimização energética na indústria química.