Abstract: A ampla utilização de medicamentos, a falta de gerenciamento na produção e no descarte desses produtos, bem como a dificuldade na remoção de resíduos de fármacos das águas residuais durante as fases do tratamento de efluentes tem causado a liberação destes micropoluentes nos recursos hídricos. O cloridrato de fluoxetina, conhecido comercialmente como Prozac®, tem sido muito utilizado em diversos países. Estudos demonstram sua presença no meio ambiente e o potencial de danos que este fármaco pode causar à biota. Desta forma, este trabalho estudou uma tecnologia de tratamento (POA - Processo Oxidativo Avançado) utilizando-se radiação ionizante, proveniente de um acelerador de elétrons, para a degradação do fármaco cloridrato de fluoxetina em solução aquosa e na mistura com esgoto doméstico. Após a irradiação foram feitas análises químicas na solução aquosa do fármaco com Espectrofotometria UV/VIS, Cromatografia Líquida Ultra Rápida (detectores UV/VIS e fluorescência) e quantificação do Carbono Orgânico Total (COT). Também foram empregados ensaios de toxicidade aguda (Daphnia similis e Vibrio fischeri) e crônica (Ceriodaphnia dubia). A eficiência na degradação do fármaco foi superior a 98,00% na menor dose de radiação (0,5 kGy), porém houve baixa taxa de mineralização para as doses aplicadas neste estudo. Para a Daphnia similis na dose de 0,5 kGy houve eficiência de 83,75% na redução da toxicidade do cloridrato de fluoxetina e 87,24% para 5,0 kGy, houve eficiência de 100,00% na redução da toxicidade para o esgoto doméstico e para a mistura (CF + esgoto) 79,32% na dose de 5,0 kGy. A eficiência para a Vibrio fischeri foi de 17,26% (melhor eficiência na dose de 5,0 kGy) e após a correção do pH das amostras a melhor eficiência foi para 20,0 kGy (26,78%), para o esgoto e para a mistura as eficiências ficaram em torno dos 20,00% para todas as doses de radiação aplicadas. Em relação a toxicidade crônica para Ceriodaphnia dubia a eficiência foi de 97,50% para 5,0 kGy. Verificou-se que a Ceriodaphnia dubia possui maior sensibilidade ao fármaco, seguido da bactéria Vibrio fischeri e por fim a Daphnia similis.

Palavras-Chave: drugs; antidepressants; organic fluorine compounds; decomposition; toxicity; aqueous solutions; municipal wastes; sewage; waste disposal; ionizing radiations; electron beams; waste processing

SILVA, VANESSA H.O. Avaliação da toxicidade e da degradação do fármaco cloridrato de fluoxetina, em solução aquosa e em mistura com esgoto doméstico, empregando irradiação com feixe de elétrons. Orientador: Sueli Ivone Borrely. 2014. 128 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2014.tde-22042014-155700. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10620. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O dióxido de titânio possui diversas aplicações tecnológicas, desde pigmento em tintas, até revestimentos funcionais. É um material resistente à degradação eletroquímica e fotoquímica. Com o aumento da produção industrial de corantes, há um aumento significativo da produção de rejeitos, sendo necessário o desenvolvimento de novas técnicas de degradação, a fim de reduzir a formação de efluentes. Dentre essas técnicas encontram-se os processos oxidativos avançados (POAs), que se baseiam na formação de radicais hidroxila para a degradação dos compostos liberados nos efluentes. A fotocatálise heterogênea utiliza um material semicondutor ativado por radiação ultra-violeta a fim de produzir os radicais hidroxila. Apesar de existirem estudos relacionados à utilização do TiO2 como fotocatalisador, há poucos dados com relação à sua aplicação na forma de filme suportado. Este trabalho teve por objetivos crescer filmes de TiO2 sobre borossilicato, por meio da técnica de deposição química de organometálicos em fase vapor, nas temperaturas de 400 e 500ºC por até 60 minutos, bem como proceder à caracterização microestrutural, morfológica e fotocatalítica desses filmes. Anatase foi a fase identificada em todos os filmes. Os filmes crescidos a 400°C apresentaram estrutura densificada, enquanto que os filmes crescidos a 500°C apresentaram estrutura colunar bem definida. A fotodegradação foi avaliada por meio da degradação do corante alaranjado de metila nos valores de pH 2,00; 7,00 e 10,00. Os resultados de degradação do corante mostraram que a maior eficiência do processo de degradação ocorre em pH = 2. Nessa condição, os melhores resultados ocorrem com o filme crescido por 30 minutos a 400°C, que apresentou 65,3% de degradação.

Palavras-Chave: thin films; vapor deposited coatings; chemical vapor deposition; morphological changes; photocatalysis; structural chemical analysis; organic oxygen compounds; titanium oxides; microstructure; decomposition; environmental degradation; thermal degradation; environmental impacts; waste processing

MARCELLO, BIANCA A. Caracterização microestrutural, morfológica e fotocatalítica de filmes finos de TiO2 obtidos por deposição química de organometálicos em fase vapor. Orientador: Marina Fuser Pillis. 2015. 97 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-19042016-103336. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/26376. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O entendimento dos mecanismos de degradação que agem sob os nanocompósitos poliméricos frente ao intemperismo (luz UV, calor, oxigênio, chuva ácida, entre outros), é o ponto chave para o desenvolvimento de novos aditivos e novas aplicações. Para este trabalho a síntese do nanocompósito foi realizada no estado fundido, utilizando-se uma extrusora de dupla rosca. A matriz polimérica utilizada foi o HMS-PP (polipropileno com alta resistência do fundido) sintetizado por irradiação gama e a argila Montmorilonita. Para melhor compatibilização entre a matriz e a nanocarga, foi utilizada o agente compatibilizante andrido maléico. Para os ensaios de envelhecimento ambiental e acelerado em estufa, os corpos de prova foram confeccionados por meio de termoprensagem. A caracterização dos efeitos da adição de argila e do envelhecimento nos nanocompósitos, presupôs o emprego das técnicas de ensaios mecânicos, Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC), Termogravimetria (TGA), Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FT-IR), Espectrometria de Fluorescêcia de Raios X por Dispersão de Comprimento de Onda (WDXRF), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Índice de Fluidez (IF), Difração de Raios-X (DRX) e Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS). Foram ensaiadas amostras com 0,1; 1; 3; 5 e 10% de argila. A amostra com porcentagem de 5% de argila demonstrou uma melhor estabilidade frente ao ensaio de envelhecimento ambiental e no envelhecimento acelerado em estufa. Por outro lado na amostra com maior porcentagem de argila (10%) ocorreu o inverso, sob ensaio ambiental houve maior degradação e sob envelhecimento acelerado em estufa, manteve-se resistente até 56 dias de envelhecimento. Nas porcentagens estudas (menor que ≤ 3%) de argila, pode-se constatar um equilíbrio entre o efeito barreira da argila e a ação dos íons metálicos que aceleram o processo degradativo.

Palavras-Chave: polypropylene; organic compounds; microstructure; decomposition; environmental degradation; aging; modified in-situ processes; comparative evaluations; gamma radiation; fourier transform spectrometers; infrared spectrometers; fluorescence spectroscopy; x radiation; scanning electron microscopy; ion plasma waves

KOMATSU, LUIZ G.H. Estudo comparativo de nanocompósitos de polipropileno modificado sob condições de envelhecimento ambiental e acelerado. Orientador: Duclerc Fernandes Parra. 2016. 158 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-19042016-143326. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/26380. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A casca da castanha de caju (CCC), um resíduo agrícola da produção de castanha, proveniente da região nordeste do Brasil foi caracterizada e submetida ao processo de pirólise lenta. As propriedades do bio-carrvão, do bio-óleo e dos gases produzidos foram investigados e potenciais aplicações foram propostas. A CCC foi caracterizada pela seguintes técnicas: análise elementar CHNS, umidade total, conteúdo de cinzas, matérias voláteis, poder calorífico superior e por análise termogravimétrica. A análise termogravimétrica sob fluxo de nitrogênio mostrou que a decomposição é dominada pela degradação da hemicelulose e celulose na faixa de 250 a 350oC e pela decomposição da lignina na faixa de 400 a 500oC. Na presença de ar, o perfil de degradação é semelhante, porém observa-se uma maior degradação da lignina. A pirólise lenta da casca da castanha de caju foi realizada em um reator tipo batelada aquecido por chama ar-GLP sob diferentes fluxos (mL min-1) de nitrogênio ou ar. O sólido obtido (bio-carvão), líquido (fase aquosa + bio-óleo) e a fase gás foram quantificados e caracterizados por diferentes técnicas. Os experimentos realizados sob fluxo de nitrogênio apresentaram um rendimento de cerca de 30, 40 e 30% em massa paras as fases sólido, líquida e gás, respectivamente. Sob fluxo de ar ocorreu uma diminuição no rendimento da fase líquida, principalmente na produção de bio-óleo, e um aumento da fase gás. Os bio-carvões produzidos apresentaram elevados teores de carbono, na faixa de 70-75% em massa, poder calorífico na faixa de 25 a 28 MJ kg-1, características de carbono amorfo, sem morfologias definidas e ausência de poros. Os espectros FTIR de bio-óleos produzidos sob fluxo de nitrogênio apresentaram um aumento da intensidade relativa das bandas cerca de 1700 cm-1 (ν C=O) e 1230 cm-1 (ν C-O) em comparação com os produzidos sob fluxo de ar, o que sugere a presença de grandes quantidades de compostos oxigenados de carbono, como aldeídos, cetonas e ácidos carboxílicos. As análises das fases gás mostraram a predominância de CO2 e CO a temperaturas inferiores a 400ºC e a formação preferencial de H2 acima desta temperatura.

Palavras-Chave: thermal gravimetric analysis; thermochemical processes; organic nitrogen compounds; hydrogen; carbon compounds; carbonization; decomposition; organic compounds; pyrolysis; nuts; shells; oils; biomass

MOREIRA, RENATA. Estudo da pirólise lenta da casca da castanha de caju. Orientador: Estevam Vitorio Spinacé. 2015. 66 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-07102015-090727. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/26078. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O estudo do comportamento de materiais poliméricos em relação ao intemperismo (calor, luz UV, umidade, radiação de alta energia, ataque químico e poluentes) é de fundamental importância para se avaliar a estabilidade do material. Os termoplásticos avaliados foram os HMS-PPs sintetizados, a partir do iPP estabilizado e não estabilizado, por meio de irradiação gama (g) em atmosfera de acetileno. A caracterização das amostras degradadas foi estabelecida por ensaios mecânicos, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourrier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e reometria de placas paralelas. O HMSPP, obtido a partir de esferas, nas condições de envelhecimento natural e acelerado sob radiação UV, evidencia a formação de cristais defeituosos que se organizam em diferentes estruturas. Na condição de termooxidação em estufa, apesar da cisão de cadeias, a fase cristalina diminui. O HMSPP 20 kGy parece ser mais estável às reações de cisão de cadeia nos testes que envolvem a radiação UV. A reologia indica que as ramificações com acetileno são mais estáveis à radiação ultravioleta. No HMSPP, obtido a partir de grãos, devido à eficiência dos aditivos como capturadores de espécies oxidadas e supressores de peróxido radicais, foram propiciadas mais as reações de cisão que a formação de cristais irregulares e isso conduziu ao aumento da cristalinidade tanto sob envelhecimento natural quanto térmico ou sob radiação ultravioleta (UV). As propriedades físicas sob tração mostraram que a diferença superior da tensão de ruptura inicial do HMS 20 kGy é perdida durante exposição a diversos envelhecimentos.

Palavras-Chave: polypropylene; decomposition; weathering; aging; gamma radiation; acetylene; multivariate analysis

OLIANI, WASHINGTON L. Estudo do comportamento de HMS-SP (Polipropileno com alta resistencia do fundido) sob condicoes de degradacao ambiental e acelerada. Orientador: Duclerc Fernandes Parra. 2008. 151 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2008.tde-25082009-155558. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11773. Acesso em: $DATA.

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