Low Molar Mass Organosiloxane Liquid Crystalline Dyes for Dye Guest Host Ferroelectric Display Devices

In low molar mass organosiloxane liquid-crystal materials the siloxane moieties micro-separate and aggregate in planes that could be regarded as an effective or virtual two-dimensional polymer backbone. We show that if a siloxane moiety is attached to a dichroic dye molecule, the micro-segregation of the siloxane moieties makes it possible to include a high concentration of the guest dye (more than 50%) in a host organosiloxane solution. This effect, combined with the temperature independent tilt angles achievable with ferroelectric organosiloxane liquid crystals, provide an ideal material for high-contrast surface-stabilised ferroelectric display devices. We present dyed ferroelectric materials with a temperature independent tilt angle greater than 42 degrees, a wide (room temperature to over 100°C) mesomorphic temperature range and a response time shorter than 500μs in the dye guest host mode.

Studies on the suitability of producing value-added products from silver carp, Hypophthalmichthys molitrix

Silver carp, Hypophthalmichthys molitrix is contributing significantly to the total production of fish through aquaculture in Bangladesh. However, its low market price has become a serious concern to the fish farmers. The suitability of silver carp mince for the production of various value-added products (VAPs) - surimi, fish sausage, fish burger and fish stick was studied during April-September 2000 to ensure more appropriate and profitable utilization of silver carp. Surimi/frozen mince block was produced by washing the silver carp mince with 0.1% NaCl for 7-8 min (4-5 min agitation and 3-4 min settling). A two-step heating schedule for incubation at 50°C for 2 h and cooking at 95°C for 30 min gave high textured good quality consumer product. With the addition of cryoprotectants, surimi could be kept frozen for 5 months without loosing [sic] much of its textural and sensory qualities. Mince-mix and a batter with different ingredients and spices were formulated to produce fish burger using potato smash as the binding agent. Fish flake-mix and a batter with different ingredients and spices were formulated to prepare fish stick using both potato starch and potato smash as filler ingredients. Unwashed and washed frozen mince block or fresh flesh of silver carp was used to prepare fish sausage by heating at 100°C for 1 h after incubating at 50°C for 2 h. A spice-mix formulated with various local spices at the rate of 1.0-1.2% gave good texture and flavor to the sausage. A good-appeared sausage-pink color was developed by combining three food-grade colors of asthaxanthin. Products prepared with potato starch, potato smash and rice smash had an acceptable bacterial load in refrigeration (5°C) for up to 8 days and in room temperature (28°C) for up to 3 days. No coliform bacteria were found in the products prepared.

Utilization of prawn waste: isolation of chitin and its conversion to chitosan

process is described for the preparation of chitosan from prawn waste. The process involves extraction of protein using 0.5% sodium hydroxide solution, bleaching the protein free mass with bleach liquor containing 0.3-0.5% available chlorine followed by demineralisation with 1.25 N hydrochloric acid in the cold and deacetylation using 1:1 (w/w) sodium hydroxide solution at 100°C for 2 hours.

温度对草鱼能量收支的影响

于1992年4月-1992年5月在22，26及3℃下，以莴苣叶为食物，不限量摄食，测定草鱼的能量收支。结果表明，草鱼摄食率及生长率均随温度上升而增加；最大摄食率（Cw：％　W／d）与水温（T：℃）的关系为：CW=0．0405T2.324；温度对食物能分配于能量收支各组分的比例没有显著影响，在3个温度下测定的平均能量收支式为：100C=29.89F＋3．30U＋52．48R十14．34G，式中C为食物能，F为排粪能，U为排泄能，R为代谢能，G为生长能。

双镥金属富勒烯的合成、提取与表征

自La@C_(82)被发现以来,能导致新分子、新材料不断涌现的金属富勒烯的研究就一直是富勒烯化学领域中最吸引人的分支,但是它的发展比较缓慢,直到K-H方法被应用于宏观量地合成金属富勒烯,这种情况才有所改善.现在,大多数镧系元素,包括La,Ce,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho和Er,已通过金属/碳棒在低压氦气条件下的电弧放电过程被成功地包裹于富勒烯碳笼当中并被溶剂提取出来,它们提取液的质谱图均给出明显的M@C_(82)信号.与此相反,我们这里报道了一种特殊的镧系元素——镥,在它的金属富勒烯提取液中,只有双镥富勒烯,Lu_2@C_(2n),能被激光解吸电离飞行时间质谱与解吸电子轰击质谱观察到.含富勒烯与双镥富勒烯的碳炱用电弧放电法制备.简单来说,直径6mm的光谱纯碳棒,钻孔,填入99.99%Lu_2O_3与碳粉的混合物,使总原子比为1.0Lu/100C,此金属/碳的混合棒先在真空条件下(10~(-3)×133.332 Pa),2000 K处理3h,然后作为正极在160×133.332 Pa氦气中直流电弧放电,电弧电流80A.生成的碳炱用甲苯索氏提取后,再于高压釜中523 K时,

Assessment of the origin and stability of Nifedipine polymorph IV by differential scanning calorimetry (DSC)

Purpose. To examine the thermal transition(s) between different polymorphic forms of Nifedipine and to define experimental conditions that lead to the generation of polymorph IV. Methods. Experiments were performed using a DSC 823e (Mettler Toledo). Nifedipine exists in four polymorphic forms, as well as an amorphous state. Examination of Nifedipine was conducted using the following method(s): cycle 1: 25ºC to 190ºC, 190ºC to 25ºC (formation of amorphous Nifedipine); cycle 2: 25ºC to X (60,70,80...150ºC), X to 25ºC; cycle 3: 25ºC to 190ºC and holding isothermally for 5 min between cycles (heating/cooling rate of 10ºC/min). Results. The amorphous state Nifedipine can sustain heating up to 90ºC without significant changes in its composition. Cycle 2 of amorphous material heated up to 90ºC shows only the glass transition at ~44ºC. In cycle 3 of the same material, a glass transition has been recorded at ~44ºC, followed by two exotherms (~100 and ~115ºC (crystallisation of polymorph III and II, respectively) and an endotherm (169ºC (melting of polymorphs I/II)). Samples that have been heated to temperatures between 100ºC and 120ºC in the second cycle showed a glass transition at ~44ºC and an additional exotherm at ~95ºC (crystallisation of polymorph III) on cooling a exotherm was observed at ~40ºC (crystallisation of polymorph IV). The same material showed no glass transition in cycle 3 but an endotherm at around 62ºC (melting of polymorph IV) an exotherm (~98ºC) and an endotherm (169ºC) melting of polymorph I/II. Heating the sample to a temperatures greater than 130ºC in cycle two results in a glass transition at ~44ºC, and two exotherms at ~102 and 125ºC (crystallisation of polymorphs III and I, respectively). Conclusions. DSC data suggests that polymorph IV can only be produced from amorphous or polymorph III samples. The presence of polymorph I or II drives the conversion of the less stable polymorphic form IV into the most stable form, I. Although form IV of Nifedipine can easily be created, following defined experimental conditions, it may only coexist with amorphous or polymorph III states. When polymorphs I and II are present in the sample polymorph IV cannot be etected.

Polystyrene and asphaltene micelles within blends with a bitumen of an SBS block copolymer and styrene and butadiene homopolymers

Using fluorescence microscopy, DSC and DMTA we have explored blends of a bitumen with a styrene-butadiene-styrene (SBS) block copolymer, and with blends of the bitumen with SBS and one or two homopolymers - a polystyrene and a poly(cis-butadiene). The SBS polymer was progressively replaced with quantities of the homopolymers both together in the proportions found in the block copolymer and then by each homopolymer separately. At low temperatures the blends are all softer than the bitumen itself, so the polymers plasticise the bitumen-rich phase, and above 50°C the blends' stiffness (E') falls below a plateau only when a critical proportion of the block copolymer has been replaced with the two homopolymers: this supports the idea of an extensive network created by the polystyrene-rich spherical microphases that is effective even when the polystyrene microphases have melted. In one polymer blend the stiffness rose as the temperature was raised above 100°C, suggesting the development of a mesophase based upon polybutadiene plus asphaltenes, in another E' was enhanced and E" remained constant as the temperature rose above 70°C, perhaps for a similar reason; in some loss process appeared and the stiffness fell as temperature rose; but in others a good part of the SBS was replaced by either polystyrene or polybutadiene without changing the appearance of a rubbery plateau, that is, without a diminution of the mechanical properties of the soft matter.

Performance enhancement of polymer nanocomposites via multiscale modelling of processing and properties

This paper provides an overview of research on modelling of the structure–property interactions of polymer nanocomposites in manufacturing processes (stretch blow moulding and thermoforming) involving large-strain biaxial stretching of relatively thin sheets, aimed at developing computer modelling tools to help producers of materials, product designers and manufacturers exploit these materials to the full, much more quickly than could be done by experimental methods alone. The exemplar systems studied are polypropylene and polyester terephalate, with nanoclays. These were compounded and extruded into 2mm thick sheet which was then biaxially stretched at 155°C for the PP and 90 to 100°C for the PET. Mechanical properties were determined for the unstretched and stretched materials, together with TEM and XRD studies of structure. Multi-scale modelling, using representative volume elements is used to model the properties of these products.

Glycine betaine-mediated protection of peas (Pisum sativum L.) during blanching and frozen storage

We used glycine betaine (5–20% w/v) for blanching green peas (100°C, 60 s), and their subsequent freezing and storage (–20°C, 90 days). Blanching after the addition of glycine betaine at ≥10% (w/v) followed by a 90 day storage period which resulted in the most desirable outcome: higher vitamin C levels, a superior green color, enhanced organoleptic quality and texture, and improved retention of peroxidase and lipoxygenase activity relative to control peas (no glycine betaine added). Microscopic characterizations of control and treated peas revealed that glycine betaine acts as a cryoprotectant which maintains cellular integrity. Glycine betaine (10% w/v) could be used commercially for production of frozen peas with better quality attributes.

Novel furan polymer materials based on the reversible Diels-Alder reaction

A futura e inevitável escassez dos recursos fósseis, juntamente com o aumento imprevisível dos seus preços, levou, nas últimas décadas, a um aumento impressionante de iniciativas dedicadas não só à procura de fontes alternativas de fornecedores de energia, mas também de produtos químicos e polímeros a partir de fontes renováveis, em particular da biomassa vegetal. Entre estes, os polímeros derivados de monómeros furânicos constituem uma classe única de materiais cujas estruturas podem, em princípio, simular virtualmente os seus homólogos actualmente derivados de recursos fósseis. O anel furânico é uma estrutura heterocíclica com um carácter diénico pronunciado, o que torna-o um dieno particularmente apropriado para a reacção de Diels-Alder (DA) com dienófilos como a maleimida. Um dos aspectos mais relevantes da reacção de DA é a sua reversibilidade em função da temperatura, a qual permite que os aductos sejam facilmente revertidos nos seus precursores por aumento da temperatura (reacção de retro-DA). No caso específico da combinação furano-maleimida, a formação do aducto predomina até cerca de 60ºC, enquanto a reacção inversa é dominante acima de 100ºC. A combinação desta característica da reacção de DA com a química de compostos furânicos pode abrir um novo caminho para a preparação de materiais macromoleculares funcionais com base em fontes renováveis e com aplicações promissoras como auto-reparação e reciclabilidade. O principal objectivo desta Tese, é a síntese e caracterização de novos materiais poliméricos termo-reversíveis, aplicando a reacção de DA a monómeros complementares com estruturas dos tipos furânico (o dieno, designado por A) e de maleimida (o dienófilo, designado por B). A primeira etapa neste trabalho envolveu a síntese, purificação e caracterização de novos monómeros furânicos e de maleimida do tipo AA, A3, BB, B3, AB, AB2, cada um com diferentes grupos separadores das funções reactivas. Posteriormente, estes monómeros foram polimerizados e despolimerizados por ciclos de DA/retro-DA utilizando diferentes combinações. A formação e dissociação de todos os aductos de DA foram seguidas por ambas espectroscopias de UV e RMN de 1H. O primeiro sistema de DA estudado foi uma combinação modelo entre reagentes mono-funcionais (-A+-B), nomeadamente o acetato furfurílico (FA) e a N-metilmaleimida (MM), ambos comercialmente disponíveis. O objectivo desta abordagem foi estudar a cinética e o equilíbrio da formação/dissociação dos aductos de DA e obter indicações sobre as condições mais adequadas a serem usadas na preparação dos correspondentes novos materiais macromoleculares. Além disso, pretendia-se verificar a presença ou ausência de reacções secundárias que poderiam intervir em ambas as vias directa e inversa das reacções, mesmo após vários ciclos. A espectroscopia de UV forneceu informação quantitativa sobre a cinética de formação do aducto através da diminuição progressiva da absorvência máxima a 293 nm correspondente ao grupo maleimida, a diferentes temperaturas (35, 50, 65 ºC) Reciprocamente, a correspondente reacção de retro-DA foi seguida a 90 ºC através do aumento do mesmo pico. A reversibilidade destes sistemas foi verificada com sucesso após uma sequência de ciclos de DA/retro-DA. Adicionalmente, verificou-se que os espectros originaram um ponto isosbéstico, provando que estes sistemas não envolvem quaisquer reacções secundárias. Uma vez que foi usado um excesso de FA, as reacções de DA modelo apresentaram um comportamento cinético de pseudo-primeira ordem, com a constante de velocidade k mais alta (2.1x10-5 dm3mol-1s-1) para T=65 ºC. A correspondente energia de activação foi de 39.0 kJ.mol-1. A reacção de retro-DA seguiu um comportamento de primeira ordem, com constante de velocidade de 1.6x10-6 s-1. A evolução deste sistema por RMN de 1H a 65ºC deu-nos informações mais detalhadas sobre a sua evolução estrutural, ou seja, à medida que a intensidade dos picos atribuídos à formação do aducto aumentaram progressivamente ao longo do tempo, os pertencentes aos reagentes iniciais diminuiram proporcionalmente. O “rendimento final”, calculado após 20 dias à temperatura ambiente, foi de aproximadamente 70%. A reacção de retro-DA foi depois seguida a 90ºC, observando-se tal como na espectroscopia de UV, o deslocamento da reacção no sentido da regeneração dos reagentes de partida. A viabilidade de múltiplos ciclos de DA/retro-DA estabelecidos pela espectroscopia de UV foi igualmente confirmada por RMN de 1H. O passo seguinte envolveu o estudo de um sistema de policondensação linear baseado no crescimento gradual por reacção de DA entre um monómero bisfurânico A-A e um do tipo bismaleimida B-B, seguindo a mesma abordagem que no sistema modelo. O poliaducto linear foi obtido a partir de soluções equimolares dos monómeros, por reacção de DA a 65ºC. O progresso desta polimerização foi seguido por espectroscopia de UV e RMN de 1H e, mais qualitativamente, pelo aumento da viscosidade do meio. A reacção seguiu um comportamento de segunda ordem, com uma constante de velocidade de 9.4x10-6 dm3mol-1s-1, e observou-se novamente um ponto isosbéstico nos dados de UV. Os espectros de RMN apresentaram o padrão esperado, nomeadamente o aumento progressivo dos sinais associados ao aducto e a correspondente diminuição dos grupos furano e maleimida livres. A despolimerização do poliaducto através da reacção de retro-DA foi seguida a 110ºC usando as mesmas técnicas. Os dados de UV mostraram o retorno progressivo da absorção dos grupos de maleimida, seguindo um comportamento cinético de primeira ordem, com constante de velocidade de 2.5x10-6 s-1, até à completa regeneração de ambos os monómeros. Os espectros de RMN providenciaram mais uma vez informação estrutural sobre o progresso da despolimerização, a qual foi acompanhada por uma diminuição progressiva da viscosidade. Adicionalmente, para seguir a retro- DA, adicionou-se um excesso de composto furânico monofuncional, nomeadamente o 2,5-dimetilfurano (DMFu), ao sistema de modo a bloquear as funções maleimida complementares, evitando assim a repolimerização após arrefecimento. Os productos isolados foram então o monómero bisfurânico AA, DMFu que não reagiu e o bisaducto não-polimerizável de BB com DMFu. Este resultado indicou claramente que o polímero foi de facto revertido nos seus monómeros durante a reacção de retro-DA. O terceiro sistema estudado foi outra polimerização linear, seguindo as mesmas condições experimentais que os anteriores, mas com uma estratégia diferente de modo a contornar o problema clássico de assegurar a estequiometria exacta dos monómeros. As estruturas dos monómeros utilizados incorporam ambos os grupos reactivos, i.e, moléculas do tipo A-B. A polimerização prematura destes monómeros intrinsecamente reactivos foi evitada com a protecção do grupo maleimida na forma de um aducto de DA com furano, até a incorporação do substituinte furânico na outra extremidade. Portanto, a policondensação destes monómeros foi iniciada após a desprotecção in situ deste composto mediante aquecimento, seguido de arrefecimento até à temperatura adequada para polimerizar. Os resultados obtidos por UV e RMN sugerem que de facto o uso de monómeros do tipo A-B oferece um melhor sistema linear. Em seguida, foram estudados sistemas de policondensação não-linear por reacção de DA, entre monómeros (um ou ambos) com funcionalidade superior a dois, nomeadamente sistemas do tipo A3+B-B ou A-A+B3, seguindo mais uma vez as mesmas condições experimentais. Uma vez que utilizam monómeros complementares contendo, em média, mais de duas funcionalidades, estes sistemas conduzem a materiais reticulados. Nestes estudos, foram usadas três razões molares de [maleimida]/[furano], nomeadamente 1.0, 0.75 e 0.5, de modo a estudar ambas as situações de não-gelificação e reticulação. Ambos sistemas apresentaram um comportamento regular e boa reciclabilidade quer para gerar situações que possam conduzir à formação de redes a diferentes graus de conversão, ou que possam parar antes da sua obtenção, conforme previsto pela equação de Flory-Stockmayer. Como esperado, a utilização de grupos complementares em quantidades estequiométricas produziu o espessamento mais rápido e a reticulação quase completa; à medida que a quantidade relativa de monómero trifuncional decresceu, as reacções pararam antes da reticulação, ou seja, originaram meios altamente viscosos contendo polímeros solúveis altamente ramificados. As reacções de retro-DA a 110 ºC conduziram à gradual dissolução das partículas de gel (quando presentes), tendo sido comprovado pelos espectros de UV e de RMN de 1H, evidenciado a regeneração dos monómeros. Tal como no sistema do tipo A-A+B-B, a reacção de retro-DA foi seguida adicionando um excesso de DMFu ao sistema reaccional. Como esperado, os produtos finais foram os monómeros furânicos, o DMFu em excesso e o trisaducto ou o bisaducto maleimida-DMFu, o que confirma a eficiência da despolimerização com regeneração dos monómeros iniciais. O último sistema de policondensação por reacção de DA envolveu um monómero assimetricamente substituído do tipo AB2, capaz de originar estruturas macromoleculares hiper-ramificadas que não reticulam. Este estudo preliminar deste sistema foi seguido nas mesmas condições experimentais que os anteriores, apresentando um comportamento com as características esperadas.

Temperatura e luz na germinação do endemismo algarvio Tuberaria major

Dissertação mest., Gestão Sustentável de Espaços Rurais, Universidade do Algarve, 2009

Optimização da hidrólise com ácido diluído para o fraccionamento selectivo das hemiceluloses de palha de sorgo: estudo da bioconversão dos hidrolisados para produção de xilitol

O sorgo é uma potencial cultura energética com especial interesse para os climas mediterrânicos. Quer o seu suco quer a sua fracção lenhocelulósica podem ser utilizados no âmbito das biorrefinarias. O objectivo deste trabalho consistiu na optimização da hidrólise com ácido diluído da hemicelulose do sorgo e sua posterior bioconversão a xilitol. Dada a dificuldade de trabalhar o sorgo verde e a quantidade potencial de açúcares ainda presentes no sorgo seco foi feita uma pré-extracção aquosa (PEA) do sorgo biomassa, cujas condições foram optimizadas (100ºC, 45 min, razão líquido/sólido 7 g/g). Para além disso, foram também caracterizados três tipos de sorgo verde (doce, forrageiro e biomassa) relativamente ao teor e tipo de açúcares presentes no suco e licor da PEA, anteriormente optimizada. O material seco pré-tratado foi submetido a uma hidrólise com ácido diluído, tendo-se estudado a influência do tempo de operação e concentração de catalisador (H2SO4) na hidrólise da hemicelulose, a 130ºC. Os resultados foram interpretados através do factor de severidade combinado (CS), num intervalo entre 1,17-2,31. As condições óptimas correspondem a um CS de 1,98, (1,4% H2SO4 e 75 min), tendo-se recuperado na fase líquida 80% da hemiceluloses sob a forma de pentoses livres, juntamente com baixas concentrações de inibidores. O hidrolisado obtido nas condições optimizadas foi utilizado como meio de crescimento e, após concentração, como meio de cultura para a produção de xilitol pela levedura Debaryomyces hansenii CCMI 941. Como meios de inóculo foram testados o hidrolisado ácido e o licor da PEA, ambos suplementados. O último permitiu o crescimento mais rápido da levedura e a obtenção de concentrações celulares adequadas. No entanto, dado que a fase de latência no meio de produção de xilitol foi superior e, consequentemente a produtividade em xilitol inferior, optou-se pelo crescimento do inóculo em meio contendo hidrolisado. A remoção de compostos inibidores foi avaliada através da destoxificação do hidrolisado com carvão activado que permitiu uma remoção significativa de furfural, compostos fenólicos e ácido acético. No entanto, os melhores resultados da produção de xilitol foram obtidos em hidrolisado não-destoxificado e correspondem a um rendimento em xilitol e produtividade volumétrica de 0,64 g.g-1 e 0,56 g.L-1.h-1, respectivamente. Estes resultados encontram-se entre os melhores descritos na literatura para hidrolisados nãodestoxificados, mostrando assim as potencialidades deste material, da levedura e do processo desenvolvido.

Bioatividade de Líquidos Iónicos derivados do Ácido Valpróico em bactérias Gram-negativa

Os Líquidos Iónicos (LIs) são sais orgânicos constituídos exclusivamente por iões e possuem pontos de fusão inferiores a 100ºC. As suas propriedades únicas e o facto de ser possível ajustar as suas propriedades físicas, químicas e biológicas, de acordo com o objetivo pretendido, tornam esta classe de compostos, um grande objeto de estudo de inúmeros investigadores. Desde os inícios da sua aplicação até à atualidade, a investigação nesta área expandiu o seu raio de ação, estando já descrito o seu potencial como agentes antimicrobianos e, mais recentemente, como compostos farmacêuticos ativos. Atualmente muitas das suas aplicações são baseadas nas suas propriedades biológicas. Esta Tese teve como objetivo avaliar a influência que os LIs podem exercer a nível do crescimento bacteriano e estudar alternativas de combater a resistência bacteriana. Todos os LIs utilizados neste trabalho tinham como anião o ácido valpróico, sendo utilizados catiões orgânicos de amónio e de imidazólio. Foram utilizadas 4 bactérias e avaliou-se a atividade biológica e a respetiva taxa de crescimento. O estudo da sua atividade biológica foi feito através da determinação da Concentração Mínima Inibitória (CMI) e a análise das suas curvas de crescimentos na presença e ausência de composto. Com este trabalho foi possível verificar que dentro dos compostos em estudo, LIs derivados do valproato, o Valproato com o cetilperidínio [valp] [cetylpir] foi o que influenciou o crescimento de todas as bactérias estudadas. Este estudo demonstrou o potencial antibacteriano de alguns compostos, podendo desta forma vir a ser utilizados para fins farmacêuticos