Obtenção de organovermiculitas utilizando tensoativos e microemulsões e suas aplicações na separação de isômeros do Xileno

Surfactants are versatile organic compounds that have, in a single molecule, double chemical affinity. The surfactant molecule is composed by a hy drophobic tail group, a hydrocarbon chain (linear, branched, or mixed), and by a hydrophilic head group, which contains polar groups that makes it able to be applied in the organophilization process of natural clays. Microemulsions are microheterogeneous b lends composed by: a surfactant, an oily phase (non - polar solvent), an aqueous phase, and, sometimes, a co - surfactant (short - chain alcohol). They are systems with thermodynamic stability, transparent, and have high solubility power. Vermiculite is a clay m ineral with an expandable crystalline structure that has high cation exchange capacity. In this work vermiculite was used to obtain organoclays. The ionic surfactants dodecyl ammonium chlori de (DDAC) and cetyltrimethylammonium bromide (C 16 TAB) were used in the organophilization process. They were used as surfactant aqueous solutions and, for DDAC, as a microemulsion system. The organoclays were used to promote the separation of binary mixtures of xylene isomers (ortho - and meta - xylene). Dif ferent analytical techniques were used to characterize microemulsion systems and also the nanoclays. It was produced a water - rich microemulsion system with 0.92 nm droplet average diameter. The vermiculite used in this work has a cationic exchange capacity of 172 meq/100g and magnesium as main cation (24.25%). The basal spacing of natural vermiculite and organo - vermiculites were obtained by X - ray Diffraction technique. The basal spacing was 1.48nm for natural vermiculite, 4.01nm for CTAB - vermiculite (CTAB 4 ) , and 3.03nm for DDAC - vermiculite (DDAC M1A), that proves the intercalation process. Separation tests were carried out in glass columns using three binary mixtures of xylene (ortho - xylene and meta - xylene). The results showed that the organovermiculite pre sented an enhanced chemical affinity by the mixture of hydrocarbons, when compared with the natural vermiculite, and also its preference by ortho - xylene. A factorial experimental design 2 2 with triplicate at the central point was used to optimize the xylen e separation process. The experimental design revealed that the initial concentration of isomers in the mixture and the mass of organovermiculite were the significant factors for an improved separation of isomers. In the experiments carried out using a bin ary mixture of ortho - xylene and meta - xylene (2:1), after its percolating through the organovermiculite bed (DDAC M1), it was observed the preference of the organoclay by the ortho - xylene isomer, which was retained in greater quantity than the meta - xylene o ne. At the end of the treatment, it was obtained a final concentration in meta - xylene of 47.52%.

Estudo da atividade antibacteriana do picolinato de sacarose em Escherichia coli.Escherichia coli.

Os sucroésteres são empregados como surfactantes, tensoativos, substitutos de gordura e antibióticos. Este trabalho tem como objetivo sintetizar um novo sucroéster derivado do ácido picolínico (ácido 2-piridinocarboxílico), o picolinato de sacarose, e estudar sua atividade antibacteriana in vitrosobre a bactéria Gram-negativa patogênica Escherichia coli. A síntese do picolinato de sacarose foi processada a partir da transesterificação da sacarose com picolinato de metila em condição anidra à 80oC, utilizando dimetil sulfóxido (DMSO) como solvente e K2CO3 como catalisador. A separação dos isômeros formados foi realizada por HPLC no modo semipreparativo e cinco frações cromatográficas foram coletadas e aplicadas em testes de atividade antibacteriana, por disco-difusão em meio sólido, nas concentrações de 150; 300; 450; 600; 750 e 900 μg/mL. As frações 2, 4 e 6 foram ativas contra E.coli. e a fração 4 (900 μg/mL) foi a mais eficiente, sendo selecionada para testes em sinergia com EDTA nas concentrações de 250, 500 e 750 μg/mL, com melhor resultado quando empregado EDTA em 750 μg/mL. Neste caso, os discos apresentaram halos de inibição de crescimento igual ao da Tetraciclina (30 μg/mL) e superior aos produzidos pelos discos com Gentamicina (10 μg/mL). A fração 4 foi caracterizada por FTIR e espectrometria de massas (ESI-MS) e os resultados indicam que se trata sucroéster monossubstituído. Palavras-chave:Sucroquímica. Sucroéster. Sacarose. Picolinato de sacarose. Escherichia coli. Antibiograma por disco-difusão. ABSTRACT Study of antimicrobial activity of sucrose picolinate against Escherichia coli Sucrose esters are generally used as surfactants, fat substitutes and antibiotics. The aim of the present study was to synthesize new sucrose esters derived from picolinic acid (2-pyridine carboxylic acid) and study in vitro antimicrobial activity on the Gramnegative pathogenic bacterium Escherichia coli. The synthesis of sucrose picolinate was performed through the transesterification of sucrose with methyl picolinate under anhydrous conditions at 80 oC using dimethyl sulfoxide (DMSO) as the solvent and K2CO3as the catalyst. The separation of the formed isomers was performed by HPLC in a semi-preparative chromatograph system. Five fractions were collected and applied to a disc-diffusion antibiogram in solidmedium tests at concentrations of 150, 300, 450, 600, 750 and 900 μg/mL. Fractions 2, 4 and 6 were active against E. coli. Fraction 4 (900 μg/mL) was the most efficient and was selected for the determination of antimicrobial activity in synergistic tests with EDTA at concentrations of 250, 500 and 750 μg/mL. The best result was obtained with 750 μg/mL of EDTA. Fraction 4 was characterized as a monosubstituted sucrose ester by FTIR and mass spectrometry (ESI-MS). Keywords: Sucrochemistry. Sucrose. Chromium picolinate sucrose. Escherichia coli. Susceptibility testing by disk diffusion.

Octane improvement of gasoline with porous solids

In this work is performed the study of the hexane isomers separation with MOFs in order to improve the octane number of gasoline. The studies were performed with MOFs: MIL-125-Amine, MIL-53(Fe)-Cl, MIL-53(Fe)-Br and Fe-TazBz(DMF). It was observed that higher loadings were obtained for high pressure and low temperature. With MOFs like MIL-53(Fe)-Cl and MIL-53(Fe)-Br the components weren’t separated. In MIL-125-Amine hexane isomers were separated according to their boiling point, but the selectivity was small. The best result was obtained with MOF Fe-TazBz(DMF), because of the higher affinity of n-hex with this MOF, the separation from the other isomers was easier.

Reconfiguração das colunas de separação de xilenos

Mestrado em Engenharia Química. Ramo optimização energética na indústria química

Polímeros biomiméticos em química analítica. Parte 1: preparo e aplicações de MIP (Molecularly Imprinted Polymers) em técnicas de extração e separação

MIPs are synthetic polymers that are used as biomimetic materials simulating the mechanism verified in natural entities such as antibodies and enzymes. Although MIPs have been successfully used as an outstanding tool for enhancing the selectivity or different analytical approaches, such as separation science and electrochemical and optical sensors, several parameters must be optimized during their synthesis. Therefore, the state-of-the-art of MIP production as well as the different polymerization methods are discussed. The potential selectivity of MIPs in the extraction and separation techniques focusing mainly on environmental, clinical and pharmaceutical samples as applications for analytical purposes is presented.

Estudo por espectroscopia micro-Raman dos mecanismos de separação de fase em vidros fosfatos de metais de transição

Glass-ceramics are prepared by controlled separation of crystal phases in glasses, leading to uniform and dense grain structures. On the other hand, chemical leaching of soluble crystal phases yields porous glass-ceramics with important applications. Here, glass/ceramic interfaces of niobo-, vanado- and titano-phosphate glasses were studied by micro-Raman spectroscopy, whose spatial resolution revealed the multiphase structures. Phase-separation mechanisms were also determined by this technique, revealing that interface composition remained unchanged as the crystallization front advanced for niobo- and vanadophosphate glasses (interface-controlled crystallization). For titanophosphate glasses, phase composition changed continuously with time up to the equilibrium composition, indicating a spinodal-type phase separation.

Atribuição absoluta e geral de isômeros constitucionais por espectrometria de massas: o caso das metilpiperidinas

An absolute method is described via mass spectrometry (MS) for the structural assignment of isomers within the class of methylpiperidines. The method explores both the unimolecular and bimolecular gas phase behavior of structurally diagnostic fragment ions (SDFI). For the methylpiperidnes, the isomeric 2-methyl, 3-methyl and 4-methyl 2-azabutadienyl cations are found to function as SDFI. These fragment ions are expected to be formed from all members within the class, to be stable and to retain the structural information of the precursor molecule, and to not interconvert into one another. To characterize these SDFI, both the collision induced dissociation (CID) in argon and bimolecular ion/molecule chemistry with ethyl vinyl ether were compared.

Simulação de colunas de destilação de elevada eficiência energética

A destilação é o principal processo de separação usado nas indústrias químicas para separação de misturas líquidas, e apesar de ser um processo muito intensivo energeticamente continua hoje em dia a ser o processo de separação preferencial. O largo impacto dos processos de destilação nos custos de investimento e operação tem impulsionado o desenvolvimento de sistemas complexos de destilação, cuja principal finalidade consiste na otimização energética do processo de separação. No âmbito do estudo da utilização de colunas de elevada eficiência energética para separações multicomponente através da simulação de processos, o presente trabalho foca-se na compreensão, análise e avaliação da Coluna de Petlyuk, sistema de colunas com acoplamento térmico integral (FTCDC), inicialmente introduzida na década de 1940, com um reportado potencial para poupanças energéticas até cerca de 30% relativamente ao sistema tradicional. Para a simulação dos sistemas em estudo foi usado o software de simulação de processos HYSYS, cuja aplicação é desenvolvida e analisada no decurso deste trabalho, o qual é dividido em três partes principais: implementação dos processos em HYSYS para simulação rigorosa em modo de estado estacionário, otimização e simulação dinâmica e controlo. A primeira parte diz respeito ao design dos sistemas e âmbito de aplicação do HYSYS nesta etapa. Através do estudo da separação de mistura ternária equimolar de isómeros de butanol, é apresentado um procedimento de implementação do sistema FTCDC e avaliados os resultados de simulação rigorosa fazendo a sua comparação com os resultados obtidos para o sistema tradicional. A segunda parte é dedicada à otimização de ambos os sistemas, FTCDC e tradicional, cujos estudos se baseiam na simulação em estado estacionário. O elevado número de variáveis de design do sistema FTCDC pode conduzir a tedioso e moroso trabalho de simulação. Neste trabalho são aplicadas metodologias de desenho de experiências na otimização do sistema FTCDC, as quais permitiram uma significativa redução o número de simulações a executar, sendo o procedimento de otimização, baseado no procedimento de desenhos de experiências, desenvolvido ao longo desta parte. Os resultados de otimização de ambos os sistemas são avaliados e comparados. A última parte deste trabalho debruça-se sobre o tema da operabilidade dos sistemas, avaliada através da simulação dinâmica dos mesmos e avaliação da estrutura de controlo implementada. A simulação dinâmica de processos, baseada em modelos dinâmicos, permite melhorar o seu design, otimização e operação, cujos resultados traduzirão de uma forma mais realística o desempenho do processo desenhado, uma vez que estes nunca se encontram num verdadeiro estado estacionário. Nesta parte é apresentado o procedimento de implementação da simulação dinâmica de ambos os sistemas, no qual se inclui a definição da configuração de controlo para cada um destes. Através dos resultados de simulação dinâmica de ambos os sistemas é avaliado o seu design e respetiva estrutura de controlo.

Observação e controlo da segurança estrutural de barragens de betão: utilização integrada de modelos numéricos e de modelos de separação de efeitos

Dissertação de Natureza Científica elabora da no âmbito do protocolo de cooperação entre o ISEL e o LNEC para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil

Implementação em hardware reconfigurável de método de separação de dados hiperespetrais

Relatório do Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações

Técnica de separação de cor para fotocoagulação com luz solar concentrada

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Biocombustível a partir de celulose – hidrogenação de isómeros da hidroximetilpiranona

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Contribuição para o estudo dos aspectos da separação sólido-líquido em processos

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, perfil de Engenharia Sanitária

Factores favoráveis e desfavoráveis à adesão dos cidadãos à separação selectiva de resíduos sólidos urbanos, na cidade do seixal, enquanto cidade saudável

RESUMO - A cidade do Seixal, enquanto Cidade Saudável tem como missão a implementação dos princípios e estratégias do Projecto Cidades Saudáveis da OMS. Para tal, desenvolve programas e acções, conjuntamente com parceiros intersectoriais, com vista à melhoria da saúde e da qualidade de vida dos cidadãos residentes na cidade do Seixal, e que promova em simultâneo a participação da comunidade. A separação selectiva dos resíduos depende da participação dos cidadãos, pelo que esta investigação propõe-se estudar quais os factores favoráveis e desfavoráveis à adesão dos cidadãos à separação selectiva de resíduos sólidos urbanos, na cidade do Seixal, enquanto Cidade Saudável. O paradigma quantitativo foi o escolhido para guiar o desenvolvimento deste estudo, através do método survey (descrição numérica de uma fracção da população – amostra – através do processo de aplicação de questionários à população). O questionário desenvolvido para esta investigação será aplicado no Fórum Municipal do Seixal a uma amostra de 250 cidadãos residentes na cidade do Seixal. Para obter os resultados finais, será realizada, numa primeira fase, uma análise descritiva de todas as variáveis, que deverá incluir medidas de localização e variabilidade adequadas a cada variável. Numa segunda fase será realizada uma análise inferencial recorrendo a testes não paramétricos e paramétricos. ----------------ABSTRAT - The city of Seixal, while Healthy City, takes as a mission the implementation of the beginnings and strategies of the WHO Healthy Cities Project. Programs and actions are being developed for that purpose, jointly with intersectorial partners, with sight to the improvement of the health and of the quality of life of the resident citizens in the city of Seixal, and that it promotes in simultaneous the participation of the community. Because the selective waste separation depends on the participation of the citizens, the purpose of this investigation is to study the favorable and unfavorable factors which leads participation or not of the citizens to the selective separation of urbane solid wastes, in the city of Seixal, while Healthy City. The quantitative paradigm was the chosen one to guide the development of this study, through the survey method (numerical description of a fraction of the population – sample – through the process of questionnaires to the population). The questionnaire developed for this investigation will be applied in the Fórum Municipal do Seixal, to a sample of 250 resident citizens in the city of Seixal. To obtain the final results, we will carry out, in a first phase, a descriptive analysis of all the variables, which will include measures of location and variability appropriate to each one. In a second phase will be carried out an inferential analysis resorting to non parametric and parametric tests.