Preparação e caracterização de bionanocompósitos à base de gelatina e magnetita reticulados com sacarose

Nesta dissertação, foram estudadas a preparação e a caracterização debionanocompósitos à base de gelatina e magnetita. Sacarose foi empregada comoagente de reticulação e gelatina tipo A e gelatina tipo B foram comparadas nautilização para a preparação das microesferas por meio de emulsão água-em-óleo.As microesferas foram caracterizadas por VSM, DSC, TGA, FTIR, testes deinchamento, espectroscopia de absorção atômica, microscopia ótica e microscopiaeletrônica de varredura. Um planejamento de experimentos variando-se aconcentração de gelatina e de sacarose, a temperatura e a velocidade de agitaçãofoi realizado a fim de encontrar quais parâmetros influenciam o diâmetro dasmicroesferas. A concentração de gelatina e velocidade de agitação foram osparâmetros diretamente associados com os tamanhos de partículas. A distribuiçãode tamanho das partículas revelou que o diâmetro das microesferas variou de 5 a 60micrômetros, com predominância na faixa de 11 a 30 micrômetros. A extensão dareticulação foi aumentada com o aumento do tempo de aquecimento na etapa depreparação das microesferas. Todos os bionanocompósitos apresentaramsuperparamagnetismo. Os resultados mostraram que não há diferença significativa entre a utilização de gelatina do tipo A e gelatina do tipo B. Além disso, o estudo de reticulação degelatina revelou que, ao contrário do que diz a literatura, a sacarose não é umagente de reticulação para as cadeias proteicas, pois não foram encontradasevidências de uma reação química entre a sacarose e gelatina

Preparação e caracterização de microesferas poliméricas à base de poli(ácido metacrílico-co-divinilbenzeno) obtidas por polimerização por precipitação

Neste trabalho foi feito um estudo sobre a preparação e caracterização de microesferas poliméricas à base de poli(ácido metacrílico-co-divinilbenzeno) por polimerização por precipitação. As partículas foram sintetizadas e analisadas em diferentes condições de reação. Partículas esféricas políméricas foram sintetizadas na faixa de 1,66 - 8,41 m, assim como partículas no estado de microgel. As partículas foram caracterizadas pelas técnicas de espalhamento de luz dinâmica (DLS), análise termogravimétrica (TGA), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), adsorção de nitrogênio pelos métodos BET (Brunauer, Emmett e Teller) e BJH (Barret, Joyner e Halenda), microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura, e testes de razão de inchamento. A análise das partículas foi feita para verificar a influência da mudança na composição de comonômeros, grau de reticulação, relação de monômeros totais/diluentes em massa/volume (g/100 mL), e quanto à relação volumétrica de diluentes. Verificou-se que houve um aumento no tamanho das partículas e da resistência térmica com a diminuição da fração molar de MAA (ácido metacrílico). Na preparação de partículas com fração molar de 50% de MAA, e relação volumétrica acetonitrila/tolueno de 75/25, quanto maior a relação de monômeros totais/diluentes (g/100 mL), maior o tamanho e o rendimento das partículas. Com a mudança da relação volumétrica de diluentes, houve mudança nas características de porosidade, tamanho das partículas, e grau de inchamento das partículas, sendo que na relação volumétrica acetonitrila/tolueno de 50/50, houve formação de microgel

Preparação e avaliação de hidrogéis nanocompósitos à base de alginato na remoção de Cu (II) e Zn (II) de soluções aquosas

Esta dissertação teve como objetivo, a preparação de hidrogéis à base de alginato contendo argila e material magnético em sua estrutura. Foram analisadas as modificações nas características físico-químicas dos hidrogéis preparados com diferentes reticulantes (CaCl2 e FeCl3) e diferentes concentrações de material magnético (1 e 3 % m/m) e argila (1, 5 e 10 %). Após isso, os hidrogéis foram avaliados quanto à capacidade de remoção de íons Cu2+ e Zn2+ de soluções aquosas. As amostras foram caracterizadas quanto à composição química por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), quanto à morfologia por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura (SEM) e quanto às propriedades magnéticas por magnetometria de amostra vibrante (VSM). Através da técnica de difratometria de raios-X (XRD), foi possível verificar a natureza do material magnético e a dispersão da argila nos hidrogéis. A estabilidade térmica das amostras foi analisada por análise termogravimétrica (TGA). Os resultados mostraram que tanto a argila como o material magnético ficaram bem dispersos nas amostras. De forma geral, foram preparados hidrogéis com morfologia esférica, sendo que os hidrogéis de alginato de cálcio tenderam a apresentar maior resistência térmica do que os hidrogéis de alginato de ferro. Todas as amostras magnéticas apresentaram comportamento superparamagnético, porém as amostras de alginato de ferro mostraram-se quebradiças após o intumescimento em água. O tempo médio de equilíbrio de intumescimento foi de 240 minutos. Os resultados de cinética de adsorção mostraram que os hidrogéis de alginato de cálcio preparados nas condições avaliadas nesta Dissertação foram eficientes na remoção dos íons Cu2+ e Zn2+, sendo que o cobre apresentou maior afinidade pelo hidrogel do que o zinco

Efeito dos óleos vegetais de linhaça e de amendoim sobre a vulcanização da borracha natural (NR)

O efeito de dois óleos vegetais, óleo de linhaça e óleo de amendoim, em composições de borracha natural (NR) foi avaliado. Um sistema de vulcanização convencional foi escolhido e, após a mistura, os parâmetros reométricos (Sℓ, Sh, ts1 e t90) foram analisados. A cinética de vulcanização foi estudada através de dois modelos cinéticos um modelo simplificado e o modelo proposto por Coran. Os resultados experimentais permitem concluir que os óleos vegetais sozinhos ou combinados são capazes de atuar como ativadores e, juntamente com os demais ingredientes da composição, de vulcanizar a borracha. No entanto, uma densidade de ligações cruzadas satisfatória só é atingida quando o ácido esteárico está presente. O modelo cinético de Coran permitiu também estudar os diferentes estágios da vulcanização e verificar que a etapa crítica do processo é a formação do precursor de ligações cruzadas (A → B). Provavelmente, a presença significativa de ácidos graxos insaturados na composição dos óleos vegetais (principalmente, os ácidos oléico e linolênico) permita reações laterais não esperadas, o que diminui o rendimento final em ligações cruzadas dos vulcanizados.

Preparação e Avaliação da Atividade Catalítica de Polímeros de Condensação de Metilpiridinas e Tereftalaldeído em Reações de Nitroaldol e Cicloadição Heterodipolar [3+2]

Nesse estudo, foram preparadas bases poliméricas derivadas de 2,6-dimetilpiridinas e tereftaladeído utilizando a 2,4,6-trimetilpiridina como agente de reticulação. As resinas foram sintetizadas sob aquecimento convencional e purificadas por precipitação em metanol, apresentando rendimentos variando de 59 a 95%. Os copolímeros produzidos foram caracterizados por análise termogravimétrica (TGA), ressonância nuclear magnética de núcleo de hidrogênio (RMN-1H) e espectroscopia na região do infravermelho com técnica de ATR (FTIR - ATR), além de sua atividade básica. A capacidade catalítica do material produzido foi avaliada em reações nitroaldólicas, do tipo Henry, tanto em aquecimento convencional quanto com o uso de reator de micro-ondas. Não sendo observada atividade catalítica significativa para as resinas testadas, nestas reações. O material polimérico produzido também foi testado como suporte para cobre na catálise de reações de cicloadição heterodipolar do tipo [3+2] com benzilazida e propiolato de etila, para a formação de triazóis, processadas em reator de micro-ondas e sob aquecimento convencional. A reação mostrou-se regiosseletiva e processos de reciclo do catalisador se mostrou eficiente em reações consecutivas

The 66 k-Da protein identified as a light meromyosin is involved in the setting of surimi

The 66 kilo-Dalton (k-Da) protein split off from the cross linked myosin heavy chain (CMHC) formed due to the setting of Alaska pollack surimi, frozen-storage of Pacific cod flesh, and vinegar-curing of Pacific mackerel mince was identified as a light meromyosin (LMM). Puncture and stress-relaxation tests showed that the actomyosin subunits (AMS) of Alaska pollack surimi, upon setting at 30°C, transformed into gel, although the elasticity of this gel was very low when compared to the gels from surimi or actomyosin (AM). Electrophoretic studies showed that the band due to LMM in the gel from AMS gradually disappeared with the progress of setting but higher molecular weight polymer did not form. The intensity of the bands due to other myosin sub-fragments decreased a little. The findings suggest that at setting temperature, LMM of MHC molecule leads to an unfolding resulting in an intramolecular aggregation through non-covalent interactions, and thus plays a significant role in the crosslinking of MHC.

Use of simple fat analysis for evaluating quality changes in intermediate moisture fish stored at tropical temperature

Changes in the quality of intermediate moisture (IM) fish during storage at 38°C were monitored by assessing the moisture content, pH, acid value, peroxide value and thiobarbituric acid (TBA) value periodically. Results adequately portrayed the hydrolysis and peroxidation of fats and the concomitant protein degradation and crosslinking reactions that have been shown by more sophisticated methods to occur in intermediate moisture fish. Since these changes markedly affect the organoleptic quality, acceptability/shelf-life and nutritive value of IM flesh-foods their predictability by simple fat analytical techniques is of practical value where/when the more sophisticated monitoring techniques are not feasible.

Composite electrospun gelatin fiber-alginate gel scaffolds for mechanically robust tissue engineered cornea.

A severe shortage of good quality donor cornea is now an international crisis in public health. Alternatives for donor tissue need to be urgently developed to meet the increasing demand for corneal transplantation. Hydrogels have been widely used as scaffolds for corneal tissue regeneration due to their large water content, similar to that of native tissue. However, these hydrogel scaffolds lack the fibrous structure that functions as a load-bearing component in the native tissue, resulting in poor mechanical performance. This work shows that mechanical properties of compliant hydrogels can be substantially enhanced with electrospun nanofiber reinforcement. Electrospun gelatin nanofibers were infiltrated with alginate hydrogels, yielding transparent fiber-reinforced hydrogels. Without prior crosslinking, electrospun gelatin nanofibers improved the tensile elastic modulus of the hydrogels from 78±19 kPa to 450±100 kPa. Stiffer hydrogels, with elastic modulus of 820±210 kPa, were obtained by crosslinking the gelatin fibers with carbodiimide hydrochloride in ethanol before the infiltration process, but at the expense of transparency. The developed fiber-reinforced hydrogels show great promise as mechanically robust scaffolds for corneal tissue engineering applications.

Composite electrospun gelatin fiber-alginate gel scaffolds for mechanically robust tissue engineered cornea

A severe shortage of good quality donor cornea is now an international crisis in public health. Alternatives for donor tissue need to be urgently developed to meet the increasing demand for corneal transplantation. Hydrogels have been widely used as scaffolds for corneal tissue regeneration due to their large water content, similar to that of native tissue. However, these hydrogel scaffolds lack the fibrous structure that functions as a load-bearing component in the native tissue, resulting in poor mechanical performance. This work shows that mechanical properties of compliant hydrogels can be substantially enhanced with electrospun nanofiber reinforcement. Electrospun gelatin nanofibers were infiltrated with alginate hydrogels, yielding transparent fiber-reinforced hydrogels. Without prior crosslinking, electrospun gelatin nanofibers improved the tensile elastic modulus of the hydrogels from 78±19. kPa to 450±100. kPa. Stiffer hydrogels, with elastic modulus of 820±210. kPa, were obtained by crosslinking the gelatin fibers with carbodiimide hydrochloride in ethanol before the infiltration process, but at the expense of transparency. The developed fiber-reinforced hydrogels show great promise as mechanically robust scaffolds for corneal tissue engineering applications. © 2013 Elsevier Ltd.

自交联材料在肥料养分控释上的应用研究

目前在包膜控释肥料方面的研究热点是采用树脂型包膜材料制备包膜肥料，并且取得了一定的成绩，控释效果比较良好，但由于树脂材料需用大量有机溶剂，给生产成本和工艺都带来了新的问题。本试验针对此问题，选用水性聚氨酯（PU）和水性丙烯酸（PA）作为包膜材料，应用旋转包膜工艺和流化床包膜工艺制备包膜肥料，采用水培法、淋溶法、土培法、电镜观察等方法对其进行释放性能评价，最终确定水性聚氨酯和水性丙烯酸在肥料中应用的效果。结果表明： 以旋转包膜工艺、用水性聚氨酯（PU）为膜材料制备的9种包膜肥料，并做了封闭处理，通过扫描电镜观察都形成了致密连续的控释膜，经评价都具有一定的控释效果，其中CRF-6（水性聚氨酯用量6%，封闭剂用量3%）、CRF-9（水性聚氨酯用量9%，封闭剂用量3%）两种包膜肥料控释性能较优，水培条件下其氮素初期溶出率分别为29.11%和19.48%，钾素初期溶出率分别为33.15%和24.93%。各种评价方法结果表明：同一材料不同包膜量控释效果比较：6%用量优于9%用量，优于3%用量。封闭剂用量在2%时效果相对较好。 以流化床包膜工艺、用水性聚氨酯（PU）和水性丙烯酸（PA）为膜材料制备的15种包膜肥料，经检测FCRF-9（PA:PU=1:2，9%）、FCRF-11（PA:PU=1:1，6%）和FCRF-12（PA:PU=1:1，9%）这3种肥料控释效果最为突出，在水培条件下其氮素初期溶出率分别为12.58%、15.62%和16.02%。材料组合以水性聚氨酯（PU）和水性丙烯酸（PA）以1：2复合包膜最理想。对于同一包膜材料不同用量控释效果顺序：9%用量优于6%用量，优于3%用量。与普通肥料肥料相比，包膜肥料吸湿率大幅下降。 旋转包膜工艺与流化床包膜工艺比较表明：在低用量时，水性包膜材料在流化床包膜工艺与旋转包膜工艺制备肥料控释性能没有差异；在高用量时，流化床包膜工艺比旋转包膜工艺更适合应用于水性高分子材料肥料包膜。

辐射交联无卤阻燃绝缘材料的研究

聚合物材料以其优异的电绝缘性能而广泛地用作电气绝缘材料。但聚合物材料易燃的缺点促使人们不断地对其进行阻燃性的研究，这种研究过程从添加卤素阻燃剂到非卤素化阻燃逐步完善。本文在阐述了聚合物材料燃烧特性及机理的基础上，介绍了几种常用的无卤阻燃剂的阻燃机理，并对氢氧化铝、氢氧化镁、红磷及膨胀型阻燃剂等应用于聚乙烯的阻燃进行了实验研究。结果表明：氢氧化铝和氢氧化镁在高添加量时（>150%）,材料具有良好的阻燃性能，但与此同时材料的机械性能、电性能及加工性能等都将受到一定程度的破坏；氢氧化铝和氢氧化镁混合使用时具有协同效应，红磷和氢氧化铝混合使用也具有很好的协同效果；膨胀型阻燃剂（IFR）以较少的添加量（约20%）可使聚乙烯（PE）/乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）共混物获得较好的阻燃性能（OI为28），但由于IFR的颗粒太大导致材料的机械性能损失很大，另外材料燃烧时发烟量高及滴流现象还无法解决。 辐射交联技术广泛应用于聚合物材料的改性处理。本文阐述了聚合物辐射交联的一些规律，并研究了电子束辐照PE/EVA时辐照剂量对材料的机械性能、电学性能、凝胶含量及耐老化性能的影响，得出材料的最佳辐照剂量范围为80-120KGy。

Preparation and performance of cellulose acetate/polyethyleneimine blend microfiltration membranes and their applications

A modified microfiltration membrane has been prepared by blending a matrix polymer with a functional polymer. Cellulose acetate (CA) was blended with polyethyleneimine (PEI), which was then crosslinked by polyisocyanate, in a mixture of solvents. In the membrane, PEI can supply coupling sites for ligands in affinity separation or be used as ligands for metal chelating, removal of endotoxin or ion exchange. The effects of the time of phase inversion induced by water vapor, blended amount of PEI and amount of crosslinking agent on membrane performance were investigated. The prepared blend membranes have specific surface area of 12.04-24.11 m(2)/g and pure water flux (PWF) of 10-50 ml/cm(2) min with porosity of 63-75%. The membranes, made of 0.15 50 wt.% PEI/CA ratio and 0.5 crosslinking agent/PEI ratio, were applied to adsorbing Cu2+ and bovine serum albumin (BSA) individually. The maximum adsorption capacity of Cu2+ ion on the blend membrane is 7.42 mg/g dry membrane. The maximum adsorption capacities of BSA on the membranes with and without chelating Cu2+ ion are 86.6 and 43.8 mg/g dry membrane, respectively. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Preparation of stir bars for sorptive extraction using sol-gel technology

A sol-gel coating method for the preparation of extractive phase on bars used in sorptive microextraction is described. The extraction phase of poly(dimethylsiloxane) is partially crosslinked with the sol-gel network, and the most part is physically incorporated in the network. Three aging steps at different temperatures are applied to complete the crosslinking process. Thirty-micrometer-thick coating layer is obtained by one coating process. The improved coating shows good thermal stability up to 300degreesC. Spiked aqueous samples containing n-alkanes, polycyclic aromatic hydrocarbons and organophosphorus pesticides were analyzed by using the sorptive bars and GC. The results demonstrate that it is suitable for both aploar and polar analytes. The detection limit for chrysene is 7.44 ng/L, 0.74 ng/L for C-19 and 0.9 ng/L for phorate. The extraction equilibration can be reached in less than 15 min by supersonic extraction with the bars of 30 mum coating layer. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Biosorption of Cd2+, Cu2+, Ni2+ and Zn2+ ions from aqueous solutions by pretreated biomass of brown algae

In this paper, marine brown algae Laminaria japonica was chemically modified by crosslinking with epichlorohydrin (EC1 and EC2), or oxidizing by potassium permanganate (PC), or crosslinking with glutaraldehyde (GA), or only washed by distilled water (DW). They were used for equilibrium sorption uptake studies with Cd2+, Cu2+, Ni2+ and Zn2+.

One-step preparation of hybrid materials of polyacrylamide networks and gold nanoparticles

Hybrid materials of polyacrylamide networks and gold nanoparticles were prepared by directly heating an aqueous solution containing HAuCl4, acrylamide, N,N'-methylenebisacrylamide, and sodium sulfite (Na2SO3). Acrylamide, N,N'-methylenebisacrylamide, and Na2SO3 were used as monomers, crosslinking agent, and initiator, respectively.