Polímeros impressos com íons: fundamentos, estratégias de preparo e aplicações em química analítica

Chemical imprinting technology has been widely used as a valuable tool in selective recognition of a given target analyte (molecule or metal ion), yielding a notable advance in the development of new analytical protocols. Since their discovery, molecularly imprinted polymers (MIPs) have been extensively studied with excellent reviews published. However, studies involving ion imprinted polymers (IIPs), in which metal ions are recognized in the presence of closely related inorganic ions, remain scarce. Thus, this review involved a survey of different synthetic approaches for preparing ion imprinted adsorbents and their application for the development of solid phase extraction methods, metal ion sensors (electrodes and optodes) and selective membranes.

Equipamento de baixo custo para extração em fase sólida em amostras aquosas de grande volume utilizando pressão positiva de N

Extraction/concentration is a crucial step for the analysis of organic compounds at trace level concentrations and dispersed in complex matrices. Solid-phase extraction (SPE) is one of the techniques used for this purpose. In this work, a low cost apparatus for SPE was developed that uses nitrogen under positive pressure and ensures the maintenance of the sample flow, while also allows the simultaneous extraction of different samples without cross-contamination and sample contact with plastic materials. For the system set up, easily accessible materials were used such as hypodermic needles, stainless steel tubes, rubber stoppers, and 3-way valves from serum delivery apparatus.

Remoção de compostos fenólicos de soluções aquosas utilizando carvão ativado preparado a partir do aguapé (Eichhornia crassipes): estudo cinético e de equilíbrio termodinâmico

Activated carbon was produced from the water hyacinth (CAA) by impregnation with ZnCl2 (1:2), followed by pyrolysis at 700 ºC, under N2. CAA was used for the adsorption of phenol, m-cresol and o-cresol from aqueous solutions, using batch adsorption. The effects of contact time, pH, temperature and concentration on sorption were investigated. Adsorption capacity, calculated using the Langmuir model proved to be dependent on temperature, reaching values of 163.7, 130.2 and 142.3 mg g-1 for phenol, m-cresol and o-cresol, respectively, at 45 ºC. Thermodynamic data at the solid-liquid interface suggests an endothermic, spontaneous and environmentally-friendly process.

Aplicações de enzimas na síntese e na modificação de polímeros

Enzymes are biological catalysts that offer great potential for use in the synthesis and modification of polymers, being more specific and greener than chemical catalysts. In this work, enzymes from the classes of hydrolases (lipase, cutinase and protease) and of oxidoreductases (horseradish peroxidase, manganese peroxidase and laccase) were identified as the main biocatalysts responsible for the synthesis of polymers. Biocatalysis can potentially be part of the life cycle of several polymers, including polyesters, polyurethanes, polycarbonates, polyamides, functionalized polysaccharides and polystyrene, allowing the synthesis of specialty macromolecules for fine applications and with higher added-value than commodity polymers.

Desenvolvimento de tecnologia de pré-polímeros na síntese de poliuretanos empregados em combustíveis sólidos

The aim of this work was to synthesize a polyurethane polymer matrix using polyols as a raw material to obtain a binder such as the hydroxyl terminated polybutadiene (HTPB) pre-polymer in energetic material formulation. The soybean-based polyol was the best starting raw material for producing a binder for solid fuel formulation in rocket motor applications. Characterization of the obtained soybean-based polyurethane binder was carried out by employing FT-IR analysis and thermo analytical techniques that showed similar HTPB binder thermo decomposition behaviors, confirming their potential for use as polymer matrix composites.

Bionanocompósitos preparados por incorporação de nanocristais de celulose em polímeros biodegradáveis por meio de evaporação de solvente, automontagem ou eletrofiação

This review reports the preparation and characterization of bionanocomposites based on biodegradable polymers reinforced with cellulose nanocrystals (CNC) described in the literature. The outstanding potential of cellulose nanocrystals as reinforcement fillers of biodegradable polymers is presented with an emphasis on the solution casting process, which is an appropriate method to investigate the physico-chemical effects of the incorporation of CNC into the polymeric matrices. Besides solution casting, other small scale methods such as electrospinning and layer-by-layer are also covered.

DEGRADAÇÃO MICROBIOLÓGICA E ENZIMÁTICA DE POLÍMEROS: UMA REVISÃO

Polymer recycling has been one of the most important trend in the petrochemical area. Among different technologies, biotechnological (enzymatic and/or microbial) degradation of polymers for the recovery of monomers and oligomers is environmentally-friendly and meet some green chemistry principles. In this work, conditions for the biotechnological degradation of some industrially-relevant polymers (e.g. poly(ethylene terephthalate) and polyethylene) were revised, and the main biocatalysts were identified. In most cases, biodegradation mechanisms are still unclear, thus being necessary more studies to unravel these promising bioprocesses. Polymer biodegradation studies also present considerable importance for other fields, including biomedical and agricultural.

Remoção de íons metálicos de soluções aquosas, por apatitas sintéticas, usando o método de troca iônica em coluna

Foi investigada a remoção dos íons Al3+, Mn2+, Cu2+, Zn2+, Cd2+ and Pb2 +, em solução aquosa, por apatitas sintéticas usando o método de coluna. Sob as mesmas condições, hidroxiapatitas foram mais seletivas para a remoção de cátions que carboapatitas. Usando hidroxiapatita, a capacidades de troca aumentaram na seguinte ordem: Mn2+ < Zn2+ < Cu2+ < Cd2+ < Al3+ < Pb2+. A seqüência acima é similar a obtida em trabalhos prévios, usando o método de batelada. Análises de DRX e IV indicaram a formação de uma fase única atribuída a uma Pb-apatita.

Uso de polímeros em formulações para preservação de Pectobacterium atrosepticum e Ralstonia solanacearum

A sobrevivência de Pectobacterium atrosepticum e de Ralstonia solanacearum foi avaliada em veículo à base de goma xantana (GX), um polímero biológico, e de goma xantana acrescida de polivinilpirrolidona (PVP), um polímero sintético. As culturas, após crescimento até 10(11) ufc mL-1 foram injetadas junto a essas formulações e a sobrevivência avaliada em diferentes condições de armazenamento: em temperatura ambiente, em refrigerador (4ºC) e em freezer (-20ºC), por 36 meses. A concentração de células viáveis foi realizada através de diluições seriadas. A patogenicidade foi avaliada em plantas hospedeiras e em iscas. Os resultados permitem observar que a concentração de células viáveis decresceu ao longo do tempo, mantendo-se entre 10³ e 10(4) ufc mL-1 ao final de três anos, exceto para a formulação à base de GX e armazenamento à -20°C, que se mostrou ineficiente para ambas as bactérias. Conclui-se, que os polímeros avaliados mostraram-se eficientes em preservar e manter as características bioquímicas e fisiológicas das bactérias Pectobacterium atrosepticum e de Ralstonia solanacearum.

Tensão superficial estática de soluções aquosas com óleos minerais e vegetais utilizados na agricultura

O trabalho teve como objetivo avaliar a tensão superficial estática de soluções aquosas com formulações de óleos minerais e vegetais emulsionáveis utilizados como adjuvantes na agricultura. Os óleos minerais e vegetais, quando adicionados aos produtos fitossanitários, podem imprimir características desejáveis à calda de pulverização, como reduzir a tensão superficial em soluções aquosas, possibilitar maior contato da calda com a superfície vegetal ou reduzir o potencial de deriva durante as pulverizações. Foram testados os seguintes produtos comerciais: óleos minerais (Assist, Attach, Dytrol, Iharol, Mineral Oil, Spinner, Sunspray-E e Triona) e óleos vegetais (Agrex'oil Vegetal, Crop Oil, Natur'l Óleo, Óleo Vegetal Nortox e Veget Oil), todos com registro de uso na agricultura. A tensão superficial das soluções aquosas foi avaliada em 11 concentrações para cada produto (0,025; 0,05; 0,1; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 e 3,0% v/v). Essa propriedade dos óleos minerais e dos óleos vegetais foi estimada medindo-se a massa das gotas formadas na extremidade de uma bureta. Ao conjunto de dados obtidos para cada produto, na avaliação da tensão superficial, foram determinadas as análises de variância e de regressão, ajustando-se os dados ao Modelo de Mitscherlich. Entre os óleos minerais, destacaram-se os produtos: Assist, Dytrol, Iharol e Mineral Oil por apresentarem as menores tensões superficiais mínimas estimadas pelo Modelo, respectivamente, 29,255; 28,442; 26,097 e 28,584 mN m-1. Os óleos vegetais que apresentaram os menores valores de tensão superficial mínima estimados pelo Modelo, foram: Agrex' oil Vegetal (27,716 mN m-1), Natur'l óleo (28,216 mN m-1), Veget Oil (27,308 mN m-1) e Crop Oil (29,964 mN m-1).

Tensão superficial dinâmica e ângulo de contato de soluções aquosas com surfatantes em superfícies artificiais e naturais

O trabalho objetivou avaliar o efeito de surfatantes em soluções aquosas sobre a tensão superficial dinâmica e ângulo de contato das gotas em diferentes superfícies: artificiais (lâmina de vidro e de óxido de alumínio) e naturais (superfícies adaxiais de folhas de Euphorbia heterophylla, Ipomoea grandifolia e Brachiaria plantaginea). Seis formulações de surfatantes (Antideriva®; Uno®; Pronto 3®; Li-700®; Supersil® e Silwet L-77®), respectivamente nas doses recomendadas do produto comercial (0,050; 0,025; 0,100; 0,250; 0,100 e 0,100 % v v-1) e o dobro delas, foram avaliadas em soluções aquosas. A tensão superficial dinâmica e o ângulo de contato formado sobre as superfícies naturais foram medidos por tensiômetro. Os ângulos de contato formados pelas gotas nas superfícies artificiais foram obtidos por análise de imagens capturadas por uma câmera digital. Os surfatantes influenciam nas propriedades físico-químicas de soluções aquosas. As soluções contendo os surfatantes Silwet L-77® e Supersil®; nas doses de 0,100 e 0,200% v v-1; proporcionaram maiores reduções na tensão superficial dinâmica e menores ângulos de contato das gotas sobre as superfícies artificiais e naturais. Os surfatantes organossiliconados em solução aquosa foram mais eficientes na redução da tensão superficial e proporcionaram maior molhamento de superfícies natural e artificial. Em alvos naturais, essas propriedades obtidas com organossiliconados são dependentes das características de superfície das espécies vegetais.

Efeito da temperatura nas características físico-químicas de soluções aquosas com adjuvantes de uso agrícola

A eficácia de tratamentos fitossanitários depende das características físico-químicas das caldas de pulverização. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da temperatura da calda e da adição de adjuvantes de uso agrícola nas características físico-químicas de soluções aquosas para aplicação de agrotóxicos. Foram avaliados potencial hidrogeniônico, condutividade elétrica, densidade, viscosidade dinâmica, tensão superficial e estabilidade de soluções aquosas contendo quatro adjuvantes comerciais de uso agrícola, além de uma amostra com apenas água, submetidas a temperaturas de 5 ºC, 15 ºC e 25 ºC. Foi utilizado delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições, em fatorial 5 x 3. De acordo com os resultados, pôde-se concluir que a alteração da temperatura da calda influenciou as características físico-químicas de maneira diferenciada para cada adjuvante, o que demonstra a complexidade do estudo dessa relação e a impossibilidade de fazer generalizações. O efeito dos adjuvantes nas caracterísiticas físico-químicas das soluções aquosas mostrou-se dependente de sua composição química e formulação. A temperatura influenciou a viscosidade com maior intensidade, enquanto a tensão superficial foi a característica físico-química mais sensível ao uso de adjuvante.

Purificação de três diferentes beta-galactosidades microbianas por partição em sistemas de duas fases aquosas

Este trabalho tratou da investigação do efeito do peso molecular de polietilenoglicol (PEG) sobre a partição de enzimas beta-galactosidases de diferentes origens microbianas: Escherichia coli, Klueveromyces lactis e Aspergillus orizae em sistemas de duas fases aquosas (SDFA).Foi observado que os melhores sistemas para purificação da enzima de E. coli foram os formados por PEG 4000, 6000 e 8000/fosfato, fornecendo os mais elevados fatores de purificação da enzima. As enzimas de Klueveromyces lactis e Aspergillus orizae não foram eficientemente purificadas nestes sistemas sendo insensíveis à alterações do peso molecular do PEG. Portanto, um outro sistema de duas fases aquosas foi desenvolvido contendo um ligante específico, p-aminofenil 1-tio-beta-D-galactopiranosídeo (APGP), acoplado ao PEG para purificar a enzima de Klueveromyces lactis. Uma etapa simples de partição no SDFA formado por 6% APGP-PEG4000 + 12% dextrana T505.000 foi capaz de recuperar 83% da enzima na fase superior do sistema e de aumentar 1,6 vezes o fator de purificação.

Desarrollo de formulados asperjables de Beauveria bassiana (BálsamoVuillemin) utilizando diversos polímeros

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Microbiología) UANL

Análisis por activación de neutrones en el estudio de elementos de corrosión en polímeros compatibles BOP.F

Tesis (Maestría en Ciencias, con especialidad en Ingeniería Nuclear). U. A. N. L.