Biocombustível a partir de celulose – hidrogenação de isómeros da hidroximetilpiranona

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Úlceras de Perna - Boa Resposta ao Tratamento com Matriz de Colagénio, Celulose Regeneradora Oxidada e Prata

A maior compreensão da fisiopatologia das úlceras de perna tem permitido o desenvolvimento de novas modalidades terapêuticas. As matrizes constituídas por colagénio e celulose regenerada oxidada permitem, através da ligação a proteases, menor degradação da matriz, protecção e estabilização de factores de crescimento favorecendo a cicatrização da úlcera. Doente do sexo masculino, 72 anos de idade, com síndrome metabólica e insuficiência veno-arterial periférica, com úlceras, extensas, de longa evolução, refractárias aos inúmeros tratamentos efectuados, curadas com pensos com matriz de colagénio, celulose regenerada oxidada e prata.

Impregnação de fibras de celulose com nanopartículas de prata, óxido de zinco e óxido de cobre para aplicações anti-bacterianas

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia de Materiais

Funcionalização de fibras de celulose em papel com nanopartículas: aplicação como bactericida

As doenças infecciosas emergentes e o desenvolvimento de resistência aos antibióticos, por parte das bactérias patogénicas e fungos, a um ritmo alarmante são uma questão de extrema preocupação. Apesar do aumento do conhecimento da patogénese microbiana e aplicação de terapias modernas, a taxa de mortalidade associada a infecções microbianas ainda permanece alta. Muitas destas infecções têm origem nos alimentos e água que ingerimos. Torna-se, portanto, urgente procurar novas estratégias e encontrar novos agentes antimicrobianos, a partir de substâncias naturais e inorgânicas para desenvolver novos fármacos ou agentes para controlar as infecções microbianas. É aqui, que a nanotecnologia entra em acção com o conceito de embalagem activa. Esta beneficia do uso de nanopartículas para aumentar a segurança e a qualidade de um produto pois estas possuem actividade antimicrobiana. A maioria das embalagens é feita de papel, que possui óptimas propriedades e características (baixo custo, porosidade e biodegrabilidade), tornando-se um substrato cobiçado em diversas áreas de investigação. Neste trabalho, uniu-se as vantagens do papel com as propriedades antimicrobianas das nanopartículas. Assim, impregnaram-se diferentes substratos de papel com nanopartículas, com o objectivo de testar qual o que apresenta maior actividade antibacteriana. Para tal utilizou-se o cartão, o saco de refeições de take-away, papel de mesa e papel de talheres, os quais foram impregnados com nanopartículas de prata, cobre, óxido de zinco e óxido de tungsténio, com concentrações variadas. Estas nanopartículas foram testadas em cinco bactérias diferentes: Staphylococcus aureus (ATCC6538), Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA) (RN4220) e Enterococcus faecalis (ATCC29212), Escherichia coli (ATCC8739) e Pseudomonas aeruginosa (ATCC9027) e numa levedura Candida albicans (ATCC10231). Dos testes anti-bacterianos realizados, concluiu-se que os melhores resultados foram obtidos para o cartão com AgNPs. Utilizando o cartão como substrato e as nanopartículas de prata como agente anti-bacteriano, estudou-se a influência da concentração de AgNPs (2, 10, 25 e 50mM). A concentração de 50mM revelou-se mais eficaz, em especial para a bactéria Pseudomonas aeruginosa (ATCC9027).

Metodologias de tratamento em microfilmes de acetato de celulose

A presente dissertação, integra-se no projeto ‘Digitalização e Tratamento da Filmoteca Ultramarina Portuguesa’, que inclui o tratamento e digitalização de uma coleção de microfilmes em películas de 35 mm em AC. A coleção é composta por mais de meio milhão de exposições (511.397) de variadas marcas comerciais. Deste conjunto, os negativos da marca Perutz são a parte considerada em pior estado de preservação, contendo itens considerados irrecuperáveis, devido ao seu total encurvamento e enrolamento, comportamento incomum relacionado com a deterioração do AC. Portanto, este conjunto constitui o nosso objeto de estudo, prioritário a recuperar a informação contida nestes microfilmes, pois as coleções originais, em papel, estão inacessíveis e em mau estado de conservação. Devido a uma deterioração atípica, uma das etapas principais é compreender o material, tendo-se recorrido à MO, para análise da estratigrafia, à μ-FTIR e à medição da acidez com as A-D STRIPS® e dois métodos de potenciometria de pH (com a utilização de dois tipos de elétrodo, superfície plana e microelétrodo). Nos microfilmes aparentemente impossíveis de desenrolar, foram ensaiados e comparados neste estudo, diferentes tratamentos de C&R tradicionalmente aplicados nesta área, designadamente humidificação e transferência de emulsão, os quais se revelaram inadequados para as deteriorações em presença. Foi assim necessário recorrer a outras áreas afins da fotografia, para poder encontrar uma solução já testada com sucesso, a qual estaria na área do cinema, com o tratamento deshrinking que permitiu a recuperação da imagem possibilitando a sua informatização e colocação em base de dados, com o benefício inesperado de uma planificação permanente do objeto. Recorreu-se também à área da digitalização 3D e modulação computacional, mas sem resultados até a data. Assim, o tratamento deshrinking mostrou-se o mais eficaz sendo aprimorado, tendo-se passado de uma simples ação pontual e reversível de planificação para uma mais definitiva.

Utilização de madeiras de espécies nativas e exóticas da Amazônia visando a produção de celulose Kraft

Foram estudadas as características tecnológica das madeiras e das polpas kraft de cinco espécies da damília Moraceae, nativas da Amazônia, Brasimum parinarioidesDukhe (amapá), Pourouma longipendula Dukhe (embaubarana), Clarisia racemosa R.&P. (guariúba), Helycostylis tomentosa Rubby (inharé), Brasimum rubescens Taub. (muirapiranga) e das espécies exóticas Anthocephalus chinenses (Lamb). Rich, Eucalyptus degluptaBlume e Gmelina arborea Roxb. Foram determinadas as características dendrométricas, químicas e as densidades básicas das madeiras. Estudos de deslignificação demonstraram que as espécies inharé e muirapiranga foram mais difíceis de serem deslignificadas. As polpas foram branqueadas pelas sequências CEDED, CEHDED e C/DEDED. Os maiores consumos de reagentes químicos nos branqueamentos foram verificados para as polpas com teores de lignina residual mais elevados. Os melhores valores para comprimento de auto-ruptura, alongamenteo e arrebentamento foram obtidos pelas polpas não branqueadas oriundas das espécies exóticas. As polpas das espécies amapá, guariúba, e inharé acrescentaram valores mais elevados para resistência ao rasgo.

Propriedades físicas e químicas de solos incubados com resíduo alcalino da indústria de celulose

A indústria de celulose e papel descarta toneladas de resíduos com composição química variada. Certos resíduos estão sendo utilizados por produtores rurais para correção da acidez do solo, pois apresentam hidróxido em sua composição. Contudo, nenhum critério é adotado para quantificar a dose a ser utilizada, bem como para sua reaplicação, o que pode acarretar problemas de dispersão da argila, redução da estabilidade dos agregados e desbalanço de nutrientes, comprometendo, dessa forma, propriedades físicas e químicas dos solos. O objetivo deste estudo foi avaliar as propriedades físicas e químicas de dois solos incubados com resíduo alcalino (dregs) da indústria de celulose. Foram utilizadas amostras da camada superficial de um Latossolo Bruno distrófico e de um Cambissolo Húmico alumínico incubadas com doses de resíduo alcalino equivalentes a 0, 12, 25, 35 e 50 % de carbonato de cálcio necessário para elevar o pH da camada de 0-20 cm para 6,0. Foram analisados: a estabilidade de agregados, argila dispersa em água, cátions trocáveis, pH e o ponto de efeito salino nulo (PESN). O resíduo alcalino reduziu o teor e a saturação por alumínio e aumentou o pH e os teores de cálcio, magnésio, potássio e sódio trocáveis. Aumentou o potencial elétrico negativo de ambos os solos, mas reduziu o grau de floculação da argila apenas do Cambissolo Húmico alumínico. Nesse solo, o grau de floculação foi negativamente relacionado com o potencial elétrico negativo (r = -0,93**). A redução do grau de floculação da argila se deve, provavelmente, à maior repulsão das partículas que apresentam carga variável com o pH. A estabilidade dos agregados não foi alterada pela adição do resíduo alcalino.

Influência da adição de um resíduo alcalino da indústria de papel e celulose na lixiviação de cátions em um solo ácido

Os subprodutos alcalinos gerados nas indústrias de papel e celulose podem ser utilizados como corretivos da acidez do solo. Entretanto, eles possuem pouco Mg e médio teor de Na e, por isso, podem afetar negativamente a biodisponibilidade de alguns nutrientes, assim como alguns atributos do solo. Antes de recomendá-los, portanto, é importante avaliar seus efeitos. Este trabalho teve por objetivo quantificar a composição química do solo e a mobilidade vertical de cátions decorrente de formas de aplicação de um desses resíduos em relação ao calcário dolomítico. O experimento foi realizado em laboratório, sobre um Cambissolo Húmico, entre 2005 e 2006, utilizando-se colunas de lixiviação (30 x 10 cm de diâmetro). Os tratamentos consistiram de um fatorial 4 x 2 x 2, incluindo dois valores prévios de pH do solo com uma testemunha cada, dois corretivos de acidez (subproduto industrial ou calcário dolomítico) e dois métodos de aplicação (superficial ou incorporado). Foram realizadas 10 percolações, espaçadas em intervalos de sete dias, num volume de 300 mL de água destilada por semana, totalizando o equivalente a 380 mm de chuva. A incorporação do resíduo industrial ao solo causou a lixiviação de 60 % do Na adicionado, porém essa perda diminuiu para 12 % quando o corretivo foi aplicado sobre a superfície. O resíduo alcalino não ocasionou lixiviação de Ca, Mg ou K, e o calcário dolomítico lixiviou apenas 2,4 % do Ca e 7,2 % do Mg adicionados, comprovando a baixa mobilidade vertical desses cátions quando aplicados por meio de produtos alcalinos a solos com carga variável. A elevação prévia do pH diminuiu substancialmente a lixiviação dos cátions em decorrência do aumento das cargas elétricas negativas no solo. Nas condições pluviométricas da região Sul do Brasil, o Na adicionado pelo resíduo industrial lixiviará da camada arável em menos de um ano após sua aplicação e, portanto, não deverá prejudicar os atributos químicos e físicos do solo.

Calagem superficial com resíduo alcalino da indústria de papel e celulose em um solo altamente tamponado

Solos dos planaltos subtropicais do Brasil são pobres em nutrientes e têm alta necessidade de calagem, o que encarece e pode limitar a correção da acidez. O objetivo deste estudo foi avaliar modificações químicas e físicas de um Cambissolo Húmico alumínico e a resposta da cultura do trigo ao resíduo alcalino da indústria de papel e celulose (Dregs) em comparação com um corretivo convencional. Os tratamentos foram doses de resíduo (Res) de 25, 50 e 100 % da recomendação indicada pelo método SMP, visando elevar o pH para 6,0, que correspondem a 2.625, 5.250 e 10.500 kg ha-1, respectivamente. Essas doses se comparam a 50 e 100 % SMP de calcário dolomítico (Cal), e correspondem a 5.600 e 11.200 kg ha-1, respectivamente, além do solo sem correção (testemunha, sem resíduo e, ou, corretivo). O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com quatro repetições. Os corretivos foram aplicados superficialmente em duas épocas: primeira metade em junho de 2004 e o restante em junho de 2006, em uma área de campo nativo pastejado, sem revolvimento do solo. As amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0 a 5, 5 a 10, e 10 a 15 cm para caracterização química e física do solo. Em 2006, foram avaliados os teores foliares de nutrientes e a produtividade de grãos de trigo. A aplicação superficial do resíduo alcalino melhorou os atributos químicos do solo, principalmente na camada superficial, com aumento do pH e dos teores de Ca e Mg, da relação molar entre Ca e Mg e do teor de Na, sem, entretanto, atingir o valor crítico de saturação da CTC por Na. A calagem superficial com resíduo ou calcário reduziu linearmente o grau de floculação das argilas na camada superficial do solo. Os teores de nutrientes nas plantas e a produtividade de grãos foram semelhantes entre os tratamentos com calcário ou resíduo, com respostas crescentes às doses dos corretivos.

Características anatômicas para produção de celulose do lenho de reação de árvores inclinadas de eucalipto

O objetivo deste trabalho foi avaliar as características anatômicas para produção de celulose dos lenhos normal e de reação (de tração e oposto), do clone de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, com fuste inclinado por ação de ventos. As árvores foram agrupadas em quatro faixas de inclinação, que variaram de 0 a 50º. Foram analisadas as características anatômicas dos elementos de vasos e das fibras no sentido longitudinal do tronco, nos lados superior e inferior à inclinação, nos lenhos de tração e oposto, respectivamente. A frequência e o diâmetro tangencial dos vasos, bem como as dimensões das fibras e os seus respectivos índices de qualidade, foram influenciados pela inclinação. Nos lenhos de tração e oposto, os vasos apresentaram diâmetro reduzido e aumento da frequência. Observou-se diferença no comprimento das fibras, entre os lenhos de tração, oposto e normal, com influência nos índices de qualidade de fibra. A grande variabilidade na dimensão das fibras e dos vasos no lenho de reação contribui para reduzir a qualidade da madeira dos fustes inclinados, para obtenção de polpa celulósica.

Remediação de efluentes derivados da indústria de papel e celulose: tratamento biológico e fotocatalítico

The contribution of the industrial activities to the environmental contamination phenomena is evident. Great efforts are dedicated to the establishment of methodologies which permits an adequate treatment of the produced effluents, as a manner of minimizing the environmental impact of these wastes. The methodologies based on photocatalytic processes are very promise alternatives, because permits degradation of a great number of chemical substances of high toxic potential, without the use of other chemicals. The present work is an overview about the principal environmental aspects related with the paper and cellulose industry and the main alternatives employed for the reduction of environmental impact produced for its residues. The principal results of the photocatalytic treatment of this kind of effluents using metallic semiconductors is also showed.

A técnica da reflectância difusa aplicada ao estudo da fluorescência de 2,3-naftalimidas n-substituídas com grupos alquila incluídas em b-ciclodextrina e adsorvidas em celulose microcristalina

The solution fluorescence of N-alkyl-2,3-naphthalimides (1-4) in polar protic and aprotic solvents was compared to the emission from solid samples resulting from the imide complexation with b-cyclodextrin or adsorption on the surface of microcrystalline cellulose. Solid samples of the inclusion complex 2,3-naphthalimides/b-cyclodextrin show maximum for fluorescence emission significantly different to the observed in methanolic solution. Beside this, a clear effect on the alkyl chain length could be observed for these samples which is probably due to differences in probe location inside the cyclodextrin cavity. The constancy for fluorescence quantum yield and fluorescence lifetime for the imides 1 - 4 adsorbed on microcrystalline cellulose suggests that, independently of the polarity of the solvent used for sample preparation, the probe is preferentially located on the cellulose surface. An increase of fluorescence quantum yield and fluorescence lifetime for solid samples, when compared to the values obtained in solution for the different solvents employed in this study (acetonitrile, methanol and water), is fully in accordance with a decrease of the probe mobility due to inclusion in b-cyclodextrin or to adsorption on cellulose.

Redução de poluentes de efluentes das indústrias de papel e celulose pela floculação/coagulação e degradação fotoquímica

The abatement of recalcitrant lignin macromolecules from effluents of pulp and paper industry was investigated by combined process. Flocculation and coagulation with aluminum sulfate and natural polyelectrolytes extracted from cactus Cereus peruvianus were used in the first step. After separation of solid residues by filtration, the photochemical methods using TiO2 as catalyst were employed for photocatalytic degradation of lignin compounds from solution. The abatement of lignin compounds after flocculation and coagulation was 46%, and after the overall process, the pollutants reduction observed were 66%. The remaining organic compounds may be removed by any biological treatment.

Fotoquímica de alfa,alfa-dimetilvalerofenona adsorvida em celulose microcristalina

Irradiation of a,a-dimethylvalerophenone (1) adsorbed on microcrystalline cellulose employing methanol as the solvent shows a Norrish Type II/Type I ratio of 1.0±0.1. In solution, values of 2.3±0.3 in benzene and 8.7±2.0 in terc-butanol were obtained. The cyclization/elimination ratio for the Norrish Type II reaction of 1 shows values of 1.2±0.3 in cellulose, 17.9±2.7 in benzene and 3.2±03 in terc-butanol. When samples of 1/microcrystalline cellulose were prepared employing n-hexane, the Type II/Type I (29.5±2.9) and the cycl/elim (113.3±12.1) ratios were dramatically modified. These results demonstrate the difference in the behavior of 1 when entrapped in the cellulose chains or adsorbed on the cellulose surface.