Degradação de corante por partículas de ferro zero suportadas em sílica

A água é um bem essencial a todos os seres vivos. Porém, o homem não tem dado o valor e atenção necessários para a preservação dessa riqueza. Por mais que o ser humano não faça a água desaparecer do planeta, ele tem contribuído e muito para o decréscimo de sua qualidade. Dentre as várias atividades antropogênicas, que tem contribuído para a poluição das águas, destaca-se a atividade industrial. A indústria têxtil, por exemplo, libera enormes volumes de dejetos, destacando-se os corantes, além deles prejudicarem a ocorrência de fotossíntese, apresentam elevada toxicidade ao meio marinho. Com isso, este trabalho visa estudar a degradação do corante Alaranjado de Metila via catálise heterogênea. Neste estudo, foram realizadas a preparação e a caracterização de partículas metálicas estabilizadas em sílica, sendo essas partículas com diferentes teores de ferro (50 %wt, 25 %wt e 5 %wt) aderido ao suporte. Após o preparo dos catalisadores realizou-se o estudo de sua eficiência frente a diferentes parâmetros como: quantidade de catalisador, temperatura e pH. Por meio dos testes realizados foi possível observar que a quantidade do catalisador influência a reação de redução do corante Alaranjado de Metila. Porém, quando se atinge o ponto de saturação, mesmo que se adicione mais catalisador não é possível aumentar a degradação. Através da variação da temperatura, observou-se que quanto maior a temperatura maior a degradação do corante. Isso pode ser explicado devido o aumento do número de colisões entre os sítios ativos do catalisador e as moléculas do corante. E por meio da variação de pH, concluiu-se que pHs ácidos permitem que a reação de redução do corante ocorra mais rápido e pHs elevados tornam a reação de degradação do corante mais lenta, porém ainda assim ocorrem de forma satisfatória. O catalisador pôde ser reutilizado por até 3 vezes, sem nenhum tratamento prévio. Os catalisadores a 50 %wt, assim como, a 25 %wt foram capazes de degradar o corante de forma eficiente, porém o catalisador a 5 %wt não se mostrou ser eficaz. Foram realizados testes sob radiação microondas e a reação de redução ocorreu de forma muito eficaz, apresentando 100% de degradação em apenas 2 minutos. Além disso, realizou-se o estudo cinético, onde segundo dados experimentais, as reações foram classificadas como sendo de primeira ordem

Sínteses e caracterizações de TiO2 puro, dopado e co-dopado pelo método sol-gel e suas atividades fotocatalíticas

Nanopartículas de dióxido de titânio vêm sendo extensamente empregadas como fotocatalisa-dores, já que são eficientes na degradação de diversos poluentes. Visando a obtenção de titâ-nias com diferentes propriedades, realizaram-se sínteses através do método sol-gel, a partir da hidrólise do tetraisopropóxido de titânio (IV) TIPP e seguindo-se os princípios da Química Verde, dispensando-se temperaturas e pressões elevadas. Foi estudada a influência de dife-rentes parâmetros, como: pH, solvente, razão molar álcool/TIPP e ordem de adição dos rea-gentes. Foram obtidas titânias na forma cristalina anatásio, nanométricas, com elevadas áreas superficiais específicas e predominantemente mesoporosas. Visando-se obter titânias com melhores propriedades óticas, isto é, capazes de sofrer a fotoativação pela luz visível, foram sintetizadas titânias dopadas e co-dopadas com os metais ferro e rutênio (Fe3+ e Ru3+) e o a-metal N (N3). A síntese desses materiais também foi realizada através do método sol-gel, sendo a dopagem realizada durante o processo de hidrólise. As amostras foram caracterizadas na forma de pó por difração de raios-X, adsorção-dessorção de nitrogênio, microscopia ele-trônica de varredura e espectroscopia de refletância difusa no UV-Visível. A titânia pura a-presentou como única fase cristalina o anatásio, quando calcinada até 400 C, com a presença de traços de brookita. A partir de 600 C, observou-se o aparecimento da fase rutilo, que em 900C foi a única fase encontrada na titânia. A dopagem com Ru3+dificultou a transformação de fase anatásio para rutilo, ao contrário da dopagem com Fe3+. O processo de co-dopagem acelerou a formação de rutilo, que se apresentou como única fase nas amostras calcinadas a 600 C. As titânias dopadas apresentaram uma leve diminuição na energia de bandgap, sendo os dopantes capazes de deslocar a absorção para o vermelho. Foram realizados testes fotoca-talíticos visando à degradação do azocorante Reactive Yellow 145 com lâmpada de vapor de mercúrio de 125 W a fim de se comparar as atividades fotocatalíticas das titânias puras, dopa-das e co-dopadas, calcinadas a 300C. De todas as titânias sintetizadas, a titânia pura foi a que melhor degradou o corante, tendo um desempenho semelhante ao do TiO2 P25, da Evo-nik

Ação do Glucantime sobre macrófagos de camundongos

Os antimoniais pentavalentes, tais como o Glucantime, são geralmente usados como fármacos de primeira escolha para o tratamento das leishmanioses, no entanto seu mecanismo de ação não é completamente esclarecido. Atua contra formas amastigotas intracelulares de Leishmania sp, comprometendo o potencial redox levando danos ao DNA do parasito. Alguns trabalhos sugerem que o Glucantime aumenta a capacidade fagocítica e a produção de TNF-alfa por fagócitos. O objetivo deste estudo foi avaliar a capacidade do Glucantime modular a atividade do macrófago, a principal célula hospedeira da Leishmania. Inicialmente, a toxicidade do Glucantime foi testada sobre macrófagos peritoneais de camundongos BALB/c, tratando as monocamadas in vitro por 48 horas. A viabilidade celular foi avaliada pelo método do MTT. A capacidade do Glucantime (0,1, 1 e 10 mg/ml) modular os macrófagos foi avaliada tratando as monocamadas de macrófagos peritoneais por 24 horas antes da infecção com Leishmania braziliensis. Após 48 horas de incubação com meio de cultura foi avaliado o índice de infecção por contagem. Antes e após a infecção foram analisados a produção de óxido nítrico (NO) pelo método de Griess, espécies reativas de oxigênio (EROS) por fluorimetria usando a sonda H2DCFDA e a produção de citocinas por ELISA. Para avaliar se o Glucantime seria capaz de modular macrófagos in vivo, camundongos suíços foram tratados por 5 dias consecutivos com 8 mg de Glucantime pela via intraperitoneal. Macrófagos peritôneais foram avaliados quanto a sua capacidade de controlar a infecção in vitro com L. braziliensis. Os resultados mostraram que nas concentrações até 10 mg/ml, o Glucantime não alterou a viabilidade dos macrófagos in vitro. O pré-tratamento dos macrófagos com Glucantime nas concentrações de 0.1mg/mL, 1mg/mL e 10mg/mL, foi capaz de reduzir o índice de infecção em 49%, 74% e 85%, respectivamente. Em macrófagos não infectados a produção de NO foi aumentada na concentração de 10mg/ml de Glucantime. O tratamento com 1 e 10 mg/ml de Glucantime foi capaz de aumentar significativamente a produção de EROs (p<0,05 e p<0.01, respectivamente) e a produção IL-12 (p<0,05), mas a IL-10 não foi alterada. Não houve alterações significativas desses parâmetros em relação ao controle após a infecção com L. braziliensis. Os macrófagos oriundos dos animais tratados com Glucantime foram capazes de reduzir o índice de infecção por L. braziliensis (p<0,05). Esses resultados sugerem que o Glucantime é capaz de ativar os macrófagos e esse efeito pode contribuir para o mecanismo de ação desse fármaco.

Análise da penetrabilidade de duas substâncias irrigadoras: estudo em canais simulados

O objetivo do estudo foi verificar ex vivo a penetração de duas substâncias irrigantes hipoclorito de sódio 5% e Chlor-Xtra (Vista Dental Products, Racine, WI) através da adição de corante em canais simulados de dentes clarificados. Sessenta caninos inferiores unirradiculares humanos foram utilizados. As raízes foram seccionados em 16mm e instrumentadas com limas rotatórias do sistema Protaper até a F2 no comprimento de trabalho de 15mm. As amostras foram submetidas ao processo de clarificação para ficarem transparentes e durante o processo foram criados os canais simulados no terço apical. As raízes foram divididas aleatoriamente em três grupos ( NaOCl 5%, Chlor-Xtra e água) contendo 20 espécime por grupo. As amostras foram irrigadas com 1,5mL de solução contraste( tinta chinesa junto com a solução irrigante do respectivo grupo). E cada amostra foi fotografada e analisada. Os dados foram analisados estatisticamente pelos testes Kruskal-Wallis e Student-Neuman-Keuls. Não houve diferença estatística entre as substâncias irrigantes testadas (p>0,05). A partir da análise dos dados, foi possível concluir que apesar da presença de agentes surfactantes na solução irrigante de Chlor-Xtra não houve uma melhor penetrabilidade nos canais simulados em comparação ao hipoclorito de sódio(NaOCl).

Avaliação in vitro de duas resinas macias para reembasamento de próteses modificadas pela incorporação de clorexidina

Resinas macias para reembasamento de próteses são largamente utilizadas após cirurgias para estabilizarem a prótese e condicionarem o tecido, aguardando a completa cicatrização. É importante que o material não seja facilmente colonizado por biofilme oral e se possível, evite a contaminação do sítio cirúrgico. Objetivou-se avaliar o efeito da incorporação de clorexidina às resinas acrílicas macias para o reembasamento de próteses totais, através de análises de liberação, citotoxicidade e efeito inibitório de um biofilme de C. albicans. Foram confeccionados corpos de provas (CDPs) com as resinas Trusoft e Coe-soft, com incorporação de 0%, 0,5%, 1,0% e 2,0% de clorexidina, totalizando 8 grupos. A liberação de clorexidina foi avaliada através da mensuração da mudança na densidade óptica da solução de armazenamento, na qual ficaram imersos os CDPs, por espectrometria UV, a cada 48 horas, durante 40 dias. A citotoxicidade celular foi avaliada em fibroblastos (linhagem L929), que ficaram 24 horas em contato com meio de cultura no qual os CDPs ficaram previamente imersos, pela técnica de absorção de corante vermelho neutro após 24, 48 e 72 horas e semanalmente até o 28 dia. E, por fim, a atividade antifúngica contra a C. albicans (ATCC 10231) foi avaliada de duas maneiras: (1) teste de difusão em ágar, no qual os CDPs foram colocados em placas de BHI previamente inoculadas com C. albicans, com medição do halo de inibição após 48 horas de incubação a 37C; (2) a avaliação da inibição da formação de um biofilme de C. albicans sobre a superfície dos CDPs pela quantificação por metil tetrazólio (MTT) a cada 48 horas, durante 22 dias, com leitura feita em espectrofotômetro de UV. Os dados obtidos foram inseridos no programa SigmaStat (versão 3.1, USA) para realizar as análises estatísticas. As diferenças estatísticas foram determinadas por análises de variâncias do tipo ANOVA e todos os procedimentos para comparações múltiplas pareadas foram feitos utilizando-se o método Holm-Sidak, com nível de significância global igual a 0,05. A clorexidina adicionada às resinas testadas foi capaz de ser liberada para o meio de armazenagem, proporcionalmente à quantidade de clorexidina incorporada, porém com diferentes cinéticas de liberação entre as resinas, visto que a Trusoft libera até 71% do total de clorexidina liberada nas primeiras 48 horas e a Coe-soft, até 44%. Ambas as resinas com incorporação de clorexidina apresentaram efeito citotóxico adicional, se comparadas às resinas sem clorexidina, porém para a Coe-soft não houve diferença estatística dos valores, apenas para a Trusoft (p<0,001). Ocorreu formação de halo de inibição proporcionalmente às concentrações de resinas adicionadas, com maiores halos para a resina Trusoft (p<0,001), e sem formação de halo para as resinas sem clorexidina; a inibição da formação de biofilme, realizada somente com a resina Coe-soft, mostrou total inibição durante 8, 12 e 16 dias, para a incorporação de 0,5%, 1,0% e 2,0% respectivamente, sendo uma diminuição estatisticamente significativa (p<0,001) em relação à resina sem incorporação de clorexidina, que não apresentou inibição do biofilme.

Detecção de anticorpos séricos produzidos contra as proteínas do bacteriófago 17 do Aggregatibacter actinomycetemcomitans.

Aggregatibacter actinomycetemcomitans (Aa) é uma bactéria associada à Periodontite Agressiva (PA). Ela invade tecidos moles, com ocorrência de lisogenia e bacteriófagos presentes em até 69% das subespécies. Estudos in vitro sugerem que a indução do bacteriófago (Aa17) ocorre numa co-cultura de Aa lisogênico com fibroblastos humanos. Se esta interação ocorre in vivo, com liberação do vírus, uma reação imunológica contra o Aa17 aconteceria. O objetivo deste estudo é constatar se anticorpos (AC) contra proteínas do Aa17 existem e estão associados à doença periodontal. Um objetivo adicional foi testar a resposta de AC contra os sorotipos do Aa. 52 indivíduos participaram: 31 com PA, 5 com Periodontite Crônica (PC) e 16 com Periodonto Saudável (PS). Soro foi coletado após a classificação clínica. As proteínas do Aa17 foram obtidas de preparações purificadas. As subespécies do Aa utilizadas para amostras de proteínas através de sonicação foram: 43717(American Tissue Culture Collection - ATCC) sorotipo A, 43718 (ATCC) sorotipo B, 33384 (ATCC) sorotipo C, IDH781 sorotipo D, NJ9500 sorotipo E and CU1000 sorotipo F. As proteínas foram separadas em géis de poliacrilamida e transferidas para membranas de nitrocelulose. As reações de Western-blotting ocorreram com o AC primário sendo o soro de cada indivíduo. Todas as membranas foram lidas pelo sistema Odyssey que captura sinais no AC secundário (antihumano). A resposta de AC contra ao menos uma proteína do Aa17, assim como pelo menos um sorotipo do Aa foi observado em todos, com exceção de dois indivíduos (com PS), participantes. Um indivíduo do grupo PC e três do PA tiveram resposta de AC contra alguns, mas não todos os sorotipos do Aa. A resposta de AC contra todos os sorotipos foi o achado mais comum nos grupos PA (28/31), PS (14/16) e PC (4/5). A resposta de AC contra o complexo de proteínas do Aa17 foi observado em 7 indivíduos com PA, 2 com PC e 6 com PS. A presença de AC contra qualquer proteína do Aa17 tem significância estatística (p= 0,044), assim como a resposta de AC contra o sorotipo C (p= 0,044). Reações intensas foram vistas quando o soro reagiu contra proteínas do sorotipo C; em alguns casos um sinal tão forte que cobriu a maioria da faixa. Essa resposta intensa esteve presente em 17, 3 e 1 dos indivíduos com PA, PC e PS e tem significância estatística entre os grupos PA e PS (p= 0,001). A resposta de AC contra uma proteína do Aa17 ou seu complexo foi observado em todos os grupos. Esse achado sugere que a indução in vitro do Aa17 poderia também ocorrer in vivo, embora não sendo necessariamente associada à periodontite. A resposta de AC contra vários sorotipos do Aa foi um achado comum e não associado com a doença. Entretanto, a presença e a intensidade da resposta de AC contra o sorotipo C está associada à PA.

The Irwell. Story of an industrial river

This is the Irwell: Story of an industrial river document produced by the North West Water in 1979. This report is a leaflet format document. It focuses on the historical evolution of River Irwell, since it was “born” the river Irwell, about three hundred million years ago when shallow seas covered most of south east Lancashire and Europe to present years. It looks at Irwell’s pollution, highlighting the Irwell’s lower stretches were some of the region was the most polluted due to the population growth and establishment of industrial activities i.e. Lancashire’s great cotton industry, breach and dye works, paper mills, tanneries, chemical and gas works. Wastes from these industries were discharged directly to the river, together with crude sewage from an ever increasing population. However over the years the condition of the Irwell was gradually improved.

Paintable band-edge liquid crystal lasers.

In this paper we demonstrate photonic band-edge laser emission from emulsion-based polymer dispersed liquid crystals. The lasing medium consists of dye-doped chiral nematic droplets dispersed within a polymer matrix that spontaneously align as the film dries. Such lasers can be easily formed on single substrates with no alignment layers. The system combines the self-organizing periodic structure of chiral nematic liquid crystals with the simplicity of the emulsion procedure so as to produce a material that retains the emission characteristics of band-edge lasers yet can be readily coated. Sequential and stacked layers demonstrate the possibility of achieving simultaneous multi-wavelength laser output from glass, metallic, and flexible substrates.

Correlations between the performance characteristics of a liquid crystal laser and the macroscopic material properties.

In order to understand how the performance of a liquid-crystal laser depends on the physical properties of the low molar mass nematic host, we have studied the energy threshold and slope efficiency of ten optically pumped liquid-crystal lasers based on different hosts. Specifically, this leads to a variation in the birefringence, the orientational order parameter, and the order parameter of the transition dipole moment of the dye. It is found that low threshold energies and high slope efficiencies correlate with high order parameters and large birefringences. To a first approximation this can be understood by considering analytical expressions for the threshold and slope efficiency, which are derived from the space-independent rate equations for a two-level system, in terms of the macroscopic liquid crystal properties.

Emission characteristics of a homologous series of bimesogenic liquid-crystal lasers.

In this study we have fabricated eight different liquid-crystal lasers using the same gain medium but different homologues from the bimesogenic series alpha-(2',4-difluorobiphenyl-4'-yloxy)-omega-(4-cyanobiphenyl-4'-yloxy)alkanes, whereby the number of methylene units in the spacer chain varied from n=5 to n=12. To quantify the performance of these lasers, the threshold energy and the slope efficiency were extracted from the input-output characteristics of each laser. A clear odd-even effect was observed when both the excitation threshold and the slope efficiency were plotted as a function of the number of methylene units in the spacer chain. In all cases, the bimesogen lasers for which n is even exhibit lower threshold energies and higher slope efficiencies than those for which n is odd. These results are then interpreted in terms of the macroscopic physical properties of the liquid-crystalline compounds. In accordance with a previous study [S. M. Morris, A. D. Ford, M. N. Pivnenko, O. Hadeler, and H. J. Coles, Phys. Rev. E. 74, 061709 (2006)], a combination of a large birefringence and high order parameters are found, in the most part, to correlate with low-threshold energy and high slope efficiency. This indicates that the threshold and slope efficiency are dominated by the host macroscopic properties as opposed to intermolecular interactions between the dye and the liquid crystal. However, certain differences in the slope efficiency could not be explained by the birefringence and order parameter values alone. Instead, we find that the slope efficiency is further increased by increasing the elastic constants of the liquid-crystal host so as to decrease the scattering losses incurred by local distortions in the director field under high-energy optical excitation.

Polychromatic liquid crystal laser arrays towards display applications.

Band-edge liquid crystal lasers are of interest for a number of applications including laser projection displays. Herein, we demonstrate simultaneous red-green-blue lasing from a single liquid crystal sample by creating a two-dimensional laser array fabricated from dye-doped chiral nematic liquid crystals. By forming a pitch gradient across the cell, and optically pumping the sample using a lenslet array, a polychromatic laser array can be observed consisting simultaneously of red-green-blue colors. Specifically, the two-dimensional polychromatic array could be used to produce a laser-based display, with low speckle and wide color gamut, whereby no complex fabrication procedure is required to generate the individual 'pixels'.

Earthquakes, influenza and cycles of Indian kala-azar.

It is suggested that previous data indicate 3 major epidemics of kala-azar in Assam between 1875 and 1950, with inter-epidemic periods of 30-45 and 20 years. This deviates from the popular view of regular cycles with a 10-20 year period. A deterministic mathematical model of kala-azar is used to find the simplest explanation for the timing of the 3 epidemics, paying particular attention to the role of extrinsic (drugs, natural disasters, other infectious diseases) versus intrinsic (host and vector dynamics, birth and death rates, immunity) processes in provoking the second. We conclude that, whilst widespread influenza in 1918-1919 may have magnified the second epidemic, intrinsic population processes provide the simplest explanation for its timing and synchrony throughout Assam. The model also shows that the second inter-epidemic period is expected to be shorter than the first, even in the absence of extrinsic agents, and highlights the importance of a small fraction of patients becoming chronically infectious (with post kala-azar dermal leishmaniasis) after treatment during an epidemic.

Photoisomerising effects in nitroazo flexoelectric dimeric nematic systems

The photoisomerisation of a flexoelectric chiral nematic bimesogen system dyed with an azo dye has been investigated. The host material has a pitch and field dependent tilt angle that are temperature independent. Upon illumination by ultra violet, the azo dye molecules undergo a shape change from their trans to cis isomer. The effect of the shape change of the dye on the mixture is to decrease the I-N* transition temperatures, to increase the response times and to decrease the transmitted optical intensity. For the same reduced temperatures, the tilt angles, pitch and threshold voltages for the transition from focal conic to homeotropic textures are unchanged. The macroscopic parameters observed suggest that the orientational order parameter of the system is reduced by UV illumination. The cis isomers do not appear to separate from the host material or significantly change the flexoelectric coefficient. © 2001 OPA (Overseas Publishers Association) N.V. Published by license under the Gordon and Breach Science Publishers imprint, a member of the Taylor & Francis Group.

Random lasing in a bistable smectic A liquid crystal

In this work, we examine the phenomenon of random lasing from the smectic A liquid crystal phase. We summarise our results to date on random lasing from the smectic A phase including the ability to control the output from the sample using applied electric fields. In addition, diffuse random lasing is demonstrated from the electrohydrodynamic instabilities of a smectic A liquid crystal phase that has been doped with a low concentration of ionic impurities. Using a siloxane-based liquid crystal doped with ionic impurities and a laser dye, nonresonant random laser emission is observed from the highly scattering texture of the smectic A phase which is stable in zero-field. With the application of a low frequency alternating current electric field, turbulence is induced due to motion of the ions. This is accompanied by a decrease in the emission linewidth and an increase in the intensity of the laser emission. The benefit in this case is that a field is not required to maintain the texture as the scattering and homeotropic states are both stable in zero field. This offers a lower power consumption alternative to the electric-field induced static scattering sample.

Red-Green-Blue 2D tuneable liquid crystal laser devices

In this paper, we review our recent experimental work on coherent and blue phase liquid crystal lasers.We will present results on thin-film photonic band edge lasing devices using dye-doped low molar mass liquid crystals in self-organised chiral nematic and blue phases. We show that high Q-factor lasers can be achieved in these materials and demonstrate that a single mode output with a very narrow line width can be readily achievable in well-aligned mono-domain samples. Further, we have found that the performance of the laser, i.e. the slope efficiency and the excitation threshold, are dependent upon the physical parameters of the low molar mass chiral nematic liquid crystals. Specifically, slope efficiencies greater than 60% could be achieved depending upon the materials used and the device geometry employed. We will discuss the important parameters of the liquid crystal host/dye guest materials and device configuration that are needed to achieve such high slope efficiencies. Further we demonstrate how the wavelength of the laser can be tuned using an in-plane electric field in a direction perpendicular to the helix axis via a flexoelectric mechanism as well as thermally using thermochromic effects. We will then briefly outline data on room temperature blue phase lasers and further show how liquid crystal/lenslet arrays have been used to demonstrate 2D laser emission of any desired wavelength. Finally, we present preliminary data on LED/incoherent pumping of RG liquid crystal lasers leading to a continuous wave output. © 2009 SPIE.