Facile fabrication of polyolefin/carbon nanotube composites via in situ friedel-crafts polyalkylation : structure and properties

Despite major advances in addressing the dispersion of carbon nanotubes (CNTs) in polymers and their interfacial interactions, exploring a facile approach for massively creating them is still fascinating. We interestingly find that the CNT dispersion is considerably improved in polypropylene (PP), and ?19.1 wt % of PP chains were in situ chemically grafted onto CNT surfaces only using a trace of AlCl3 via a one-step melt-blending. Compared with the PP/CNT composite, adding 0.2 wt % of AlCl3 enables an increase in tensile strength and Young's modulus of 30% and 25%, respectively. Moreover, the elongation at break is almost maintained, while adding CNTs alone causes significant decreases. Additionally, 0.2 wt % AlCl3 makes the thermal degradation temperature further improved. These remarkable improvements in properties are mainly attributed to better dispersion of CNTs and enhanced interfacial compatibility. This work opens up an innovative approach for scalable preparation of polyolefin/CNT composites applying to industrial production.

Potential of textile hemp in biomedical and composite applications

The fabrication of hemp fine powder was documented for the first time. The antibacterial properties of hemp powders and hemp plant extracts from textile hemp were investigated for the first time. Fabrication and characteristics of hemp powder blended polypropylene polymer composite filaments were investigated for the first time.

Storm water harvesting and reuse in Australia : enhanced sand filtration for the treatment of storm water

This study details the removal of common storm water pollutants along with heavy metals by enhanced sand filtration. Three filtration flow rates were trialled: 5, 10 and 20 m/h. The performance of each filter was rated on the ability to remove turbidity, suspended solids, dissolved solids, phosphorus, nitrogen, lead, copper and Zinc. Conventional sand filter was used as a performance benchmark, and compared with four sand filters that are enhanced with a nylon carpet fibre, polypropylene carpet fibre, Syrian carpet fibre-enhanced and alum sludge-enhanced sand filter. Carpet fibre-enhanced sand filtration was highly effective at filtering simulated storm water and in most cases performing well above the conventional sand filters. The carpet fibre-enhanced sand filters had no drop in flow rates over the 4 h filtration period with following removal rates: up to 90% total suspended solids, 70% zinc, 60% turbidity, 25% phosphorus, 15% nitrogen and 10% total dissolved solids. However, results showed that alum sludge-enhanced sand filter performed the highest, with removal rates up to 100% for total suspended solids, 80% zinc, 90% turbidity, up to 80% phosphorus, up to 40% nitrogen and 3% total dissolved solids. But the flow rates dropped approximately two-thirds of the original flow rates within the first hour. © 2014 © 2014 Balaban Desalination Publications. All rights reserved.

Retention of the original LLC structure in a cross-linked poly(ethylene glycol) diacrylate hydrogel with reinforcement from a silica network

Cross-linked poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) hydrogels with uniformly controlled nanoporous structures templated from hexagonal lyotropic liquid crystals (LLC) represent separation membrane materials with potentially high permeability and selectivity due to their high pore density and narrow pore size distribution. However, retaining LLC templated nanostructures is a challenge as the polymer gels are not strong enough to sustain the surface tension during the drying process. In the current study, cross-linked PEGDA gels were reinforced with a silica network synthesized via an in situ sol-gel method, which assists in the retention of the hexagonal LLC structure. The silica precursor does not obstruct the formation of hexagonal phases. After surfactant removal and drying, these hexagonal structures in samples with a certain amount of tetraethoxysilane (TEOS) loading are well retained while the nanostructures are collapsed in samples without silica reinforcement, leading to the hypothesis that the reinforcement provided by the silica network stabilizes the LLC structure. The study examines the conditions necessary for a sufficient and well dispersed silica network in PEGDA gels that contributes to the retention of original LLC structures, which potentially enables broad applications of these gels as biomedical and membrane materials.

Structure-property relationships in nylon 6 nanocomposites based on octaphenyl-, dodecaphenyl-POSS, montmorillonite, and their combinations

Binary and ternary nanocomposites were produced by incorporating, via melt compounding, two types of octa-and dodecaphenyl substituted polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS), montmorillonite (MMT), and combinations of POSS with MMT into nylon 6. The tensile, flexural, and dynamic thermo-mechanical properties of these materials were characterized and their structure-property relationships discussed. The results show that the losses in ductility and toughness experienced after inclusion of MMT into nylon 6 can be balanced out by co-mixing MMT with the dodecaphenyl- POSS to produce a ternary nanocomposite. This trend however was less pronounced in the ternary MMT/octaphenyl-POSS system. Analysis of the microstructure organization in these materials using XRD and SEM sheds some light on understanding the differences in behavior. Both types of POSS particles mixed alone in nylon 6 were found to be polydisperse (500 nm to a few microns in size) and locally aggregated, yielding materials with similar mechanical performance. The co-mixing of MMT with the octaphenyl- POSS served to break down the POSS crystal aggregates, enhancing their micro-mechanical reinforcing action. On the other hand, the POSS crystals were not affected in the MMT/dodecaphenyl-POSS system, which led to improving their toughening ability.

Mechanical properties of graphene films enhanced by homo-telechelic functionalized polymer fillers via π-π Stacking interactions

© 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved. Most researches on graphene/polymer composites are focusing on improving the mechanical and electrical properties of polymers at low graphene content instead of paying attention to constructing graphene's macroscopic structures. In current study the homo-telechelic functionalized polyethylene glycols (FPEGs) were tailored with π-orbital-rich groups (namely phenyl, pyrene and di-pyrene) via esterification reactions, which enhanced the interaction between polyethylene glycol (PEG) molecules and chemical reduced graphene oxide (RGO) sheets. The π-π stacking interactions between graphene sheets and π-orbital-rich groups endowed the composite films with enhanced tensile strength and tunable electrical conductivity. The formation of graphene network structure mediated by the FPEGs fillers via π-π stacking non-covalent interactions should account for the experimental results. The experimental investigations were also complemented with theoretical calculation using a density functional theory. Atomic force microscope (AFM), scanning electron microscope (SEM), X-ray diffraction (XRD), nuclear magnetic resonance (NMR), thermal gravimetric analysis (TGA), UV-vis and fluorescence spectroscopy were used to monitor the step-wise preparation of graphene composite films.

Copolimeros de propileno-etileno com baixos teores de etileno : estrutura, morfologia e propriedades

A estrutura básica predomínante encontrada em todos os copolímeros foi a de longos blocos de polipropileno cristalizáveis, separados por unidades isoladas de etileno, que atuaram como defeitos cristalínos, reduzindo o grau de cristalínidade, além da perfeição e da espessura dos cristais. O gradual aumento do teor de etileno nas amostras origínais, até aproximadamente5 moI % provocou redução progressiva no comprimento dos blocos de propileno em ambas as frações cristalizável e elastomérica. Acima daquela concentração, o etileno mostrou por principal efeito a elevação do teor de borracha de etileno-propileno(EPR), refletíndo-seem pronunciado aumento da resistência ao impacto dos copolímeros, com pouca alteração do comprimento das seqüências propiJênicas nas frações cristaJizáveJe elastomérica. A estrutura e a morfologia da borracha EPR gerada foram analisadas, observando-se sua excepcional dispersão na fase contínua cristalína. Análise das curvas de fusão por DSC, utilizando-se conceitos cínéticos, demonstrou a existência de uma energia de ativação aparente de fusão, associada à introdução de unidades etilênicas nas cadeias, e relacionada ao processo de fusão dos cristais poliméricos. A redução de cristalínidade das amostras e o aumento de mobilidade de cadeia da fase amorfa para teores crescentes de etileno resultaram em redução da rigidez dos copolímeros. Propriedades ópticas, como "haze" e brilho mostraram-se dependentesdo balanço entre o teor de cristais e o teor de borracha. Um balanço global das propriedades analisadas sugere uma composição ótima para aplicações típicas de copolímeros de propileno-etileno aquela com teores de etileno entre 4 e 6 moI % (aproximadamente 3 -4 % em massa).

Efeito da luz no crescimento de mudas de Hymenaea parvifolia Huber

Este trabalho teve como objetivo determinar o efeito da intensidade de luz no crescimento de mudas de Hymenaea parvifolia Huber., bem como inferir sobre o seu grau de tolerância à sombra. Para tal, foi instalado um experimento em delineamento inteiramente casualizado, com quatro tratamentos (níveis de luz): pleno sol (PS), 50% de sombreamento, 70% de sombreamento e sombreamento natural (SN). Os níveis de 50 e 70% de sombreamento foram obtidos com o uso de telas de polipropileno preto, e o sombreamento natural constituiu a luminosidade natural sob um dossel fechado de floresta. Cada tratamento foi constituído de 10 repetições. Plantas sob sombreamento (50% e 70% de sombreamento) apresentaram maior altura, área foliar e razão de área foliar e poucas diferenças no acúmulo de massa seca quando comparadas com plantas mantidas a pleno sol. Como conseqüência, poucas diferenças foram observadas na taxa de crescimento relativo das mudas desses tratamentos. Todavia, mudas mantidas sob sombreamento natural foram as que exibiram menor taxa de crescimento relativo e taxa assimilatória líquida. em conjunto, os resultados indicaram que Hymenaea parvifolia foi capaz de se ajustar para maximizar a aquisição de luz mesmo em condição muito limitante, como a proporcionada pelo sombreamento natural, e a produção de mudas dessa espécie vegetal pode ser realizada em viveiro desde a pleno sol, como a 50% ou 70% de sombreamento.

Desempenho zootécnico de girinos de rã-touro com diferentes níveis de proteína e energia digestíveis

A partir dos valores de digestibilidade de alguns ingredientes foram propostas dietas, com diferentes níveis de proteína e energia digestíveis, em esquema fatorial 3 x 3, destinadas a girinos de rã-touro para avaliar o desempenho zootécnico. O experimento, com duração de 60 dias, foi conduzido com 810 girinos, oriundos da mesma desova, distribuídos em 27 caixas de polipropileno, em uma densidade de 1girino/L. O delineamento experimental foi um esquema fatorial com três níveis de proteína digestível (27; 31 e 35%) e três níveis de energia digestível (2.700; 2.800 e 2.900kcal/kg) com três réplicas. Os parâmetros avaliados aos 60 dias foram ganho de peso, consumo da dieta, consumo em proteína da dieta, conversão alimentar, taxa de eficiência proteica e índice de sobrevivência. Os resultados foram submetidos à análise de variância e ao teste de Duncan (95% de precisão). Os resultados encontrados não apresentaram interação entre proteína e energia digestível para nenhum parâmetro avaliado. em relação à proteína digestível, foram verificadas diferenças nos parâmetros consumo em proteína da dieta e taxa de eficiência proteica (TEP), o que demonstra ineficiência das dietas com altos valores proteicos. Deve-se oferecer aos girinos de rã-touro dietas com 27% de proteína digestível, por apresentarem melhor resultado para taxa de eficiência proteica e para consumo em proteína da dieta.

Produção de chicória em função do período de cobertura com tecido de polipropileno

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Sexagem de embriões bovinos fecundados in vitro pela técnica de PCR multiplex

Neste trabalho, a técnica de PCR (polymerase chain reaction) foi utilizada para a sexagem de 92 embriões bovinos fertilizados in vitro. Os embriões originaram-se de fertilização in vitro de oócitos aspirados de ovários de fêmeas bovinas, provenientes de abatedouros comerciais. Os oócitos foram maturados, fertilizados e cultivados até o estádio de blastocisto. Os embriões foram lavados em solução de PBS, transferidos para tubos de polipropileno contendo água ultrapura, e imediatamente congelados a -196ºC. Os embriões foram descongelados sobre isopor contendo gelo picado e tratados com proteinase K. Para a reação de PCR, utilizaram-se alíquotas de 34 µl de cada tudo, onde foram acrescidos dois pares de primers, seqüência BC1.2 e seqüência satélite 1.715, desoxinucleotídeos, MgCl2, tampão PCR 10X, TaqDNA polimerase e água, em um volume final de 50 µl. As amostras foram amplificadas e a eletroforese realizada em gel de poliacrilamida a 8%. Os géis foram corados com solução de brometo de etídio e analisados em transiluminador de luz ultravioleta. Um índice de 93,47% de amplificação foi atingido, com 41 embriões (47,67%) machos e 45 (52,32%) embriões fêmeas. O uso de gel de poliacrilamida a 8% foi eficaz na separação de fragmentos de DNA muito próximos.

Crescimento e acúmulo de macronutrientes em chicória coberta e não coberta com polipropileno

O experimento foi realizado com o objetivo de comparar o crescimento e acúmulo de macronutrientes pela chicória coberta e não coberta com tecido de polipropileno (TP), branco de 20 g m-2. O delineamento experimental adotado foi de blocos ao acaso em parcelas subdivididas, com 4 repetições. Na parcela, os quatro tratamentos constituíram-se de duas cultivares de chicória crespa (Chicória Crespa e AF-218) em dois sistemas de cultivo (com e sem tecido de polipropileno) e nas subparcelas as épocas de avaliação da chicória, correspondentes às idades da planta (7; 14; 21; 28; 35 e 42 dias após o transplante). A semeadura foi realizada em 02/06/03 e o transplante em 27/06/03. Foi avaliada semanalmente a altura da parte aérea, número de folhas, diâmetro das plantas, matéria fresca e seca da parte aérea e o acúmulo de macronutrientes. Exceto para o diâmetro da parte aérea, observou-se superioridade das demais características nas plantas que receberam a cobertura com TP. A cobertura com TP por todo o período pós-transplante proporcionou maior acúmulo de P, K, Mg e S. Plantas da 'AF-218' cobertas com TP por todo período pós-transplante, e que apresentaram maior matéria fresca da parte aérea, acumularam 836; 515; 205; 144; 90 e 65 mg planta-1 de N, K, Ca, Mg, S e P, respectivamente.

Polyhydroxybutyrate in Rhizobium and Bradyrhizobium: quantification and phbC gene expression

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeito do tamanho de tubetes na qualidade de mudas de Jatobá (Hymenaea courbaril L. var. stilbocarpa (Hayne) Lee et Lang.), Ipê-amarelo (Tabebuia chrysotricha (Mart. ex DC.) Sandl.) e Guarucaia (Parapiptadenia rigida (Benth.) Brenan)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Avaliação de diferentes tipos de atmosferas modificadas na vida útil de carambolas minimamente processadas

Este trabalho teve por objetivo a avaliação da vida útil potencial de carambolas cv. Golden Star, minimamente processadas, armazenadas em diferentes tipos de embalagens plásticas, para a concepção da atmosfera modificada. Os frutos colhidos fisiologicamente maturos apresentaram coloração verde-amarelada, sólidos solúveis (SS) médios de 6,8 ºBrix e massa média de 185 g. Antes da aplicação dos tratamentos, os frutos foram selecionados, higienizados em solução de hipoclorito de sódio (NaOCl) a 100 mg. L-1, resfriados por 12 horas a 15 ± 0,5 °C, seccionados transversalmente, sendo então novamente higienizados em solução de NaOCl a 10 mg.L-1, por 3 minutos. em seguida, os pedaços em forma de estrelas foram acondicionados em bandejas rígidas de poliestireno, com capacidade para 250 g, e revestidas com os seguintes materiais: T1: filme plástico perfurado de polietileno de baixa densidade (PEBD), de 0,006 mm; T2: filme plástico poliolefínico com antiembassamento da Dupont® (AGF), de 0,015 mm; T3: filme plástico poliolefínico da Dupont® (HF), de 0,015 mm; T4: filme plástico de PEBD, de 60 µm; T5: filme plástico de PEBD, de 80 µm; T6: filme plástico de polipropileno (PP), de 22 µm, e T7: bandeja rígida de polietileno tereftalato (PET), com capacidade para 500 mL, com tampa do mesmo material. As embalagens foram então armazenadas em câmara frigorífica a 12 ± 0,5 °C e 90 ± 3% de U.R, por 18 dias. Observou-se que não houve diferença significativa quanto aos sólidos solúveis (SS) e acidez titulável (AT). O maior número de microrganismos e valor de pH foram observados nos frutos embalados nos filmes plásticos de PEBD de 0,006 mm, AGF e HF de 0,015 mm da Dupont®. Entretanto, os frutos acondicionados nas embalagens PET apresentaram o maior teor de ácido ascórbico. da mesma forma, somente nas embalagens PET é que se conseguiu modificação atmosférica eficiente do ponto de vista da manutenção dos atributos de qualidade durante o AR. Assim, esse tratamento proporcionou adequado controle microbiológico e manutenção das características de qualidade por 18 dias para as carambolas minimamente processadas.