Grace Ferreira Ghesti

Liquid phase calorimetry and adsorption analyses of zeolite beta acidity

Zeolite beta acidity, activated at 550 °C, was characterized by calorimetric and adsorption studies of pyridine in cyclohexane (Cal–Ad). Two different acid sites were found: n1 = 0.1612 mmol g−1 with ΔH1 = −83.6 kJ mol−1; and n2 = 0.3820 mmol g−1 with ΔH2 = −62.8 kJ mol−1. Step calcinations followed by FTIR indicated n1 as Lewis sites and n2 as weak Bronsted sites. When activated at 450 °C, zeolite beta showed three different sites: n1 = 0.0467 mmol g−1 with ΔH1 = −227.3 kJ mol−1; n2 = 0.1163 mmol g−1 with ΔH2 = −93.3 kJ mol−1; and n3 = 0.3322 mmol g−1 with ΔH3 = −80.4 kJ mol−1. Sites n1 and n2 were assigned as Bronsted centers, while n3 as a combination of Bronsted and Lewis sites. These results suggest that the zeolite beta strongest Bronsted sites are converted to Lewis sites at 550 °C. These Lewis sites are not only related to extra-framework Al species, but also to aluminium atoms partially bonded to the zeolite framework, as evidenced by infrared bands at 3777 and 875 cm−1. FTIR and thermogravimetric analyses of gas phase adsorbed pyridine were also used to investigate the materials acidity and a good agreement was found with Cal–Ad data. The results showed that the Cal–Ad method offers a more detailed description of the zeolite surface acidity by providing thermodynamic parameters not easily obtained by other techniques. A linear relationship between enthalpy and entropy values for several zeolites (ZSM-5, TS-1, MOR, Y and BEA) is also reported.

Effect of cerium loading on structure and morphology of modified Ce-USY zeolites

Este trabalho descreve detalhadamente o efeito da quantidade de cerio na estrutura e morfologia da zeolita NH4USY. Ce-USY (2-25% m/m de CeO2) foi obtido por impregnacao umida de CeCl3 seguida de calcinacao a 550oC por 8 h. Em quantidades baixas (2-10%), foi observado que as especies de cerio encontram-se nas posicoes de troca ionica na rede, enquanto em maiores teores (15-25%) pequenos agregados formaram-se na superficie da HUSY. Difratometria de raios X (XRD) mostrou apenas reflexoes relacionadas a HUSY, confirmando a alta dispersao das especies de cerio, porem as analises por espectroscopia Raman com transformada de Fourier (FT-Raman) detectaram CeOx para os materiais acima de 10%. A reacao do CeCl3 com NH4USY produziu NH4Cl, o qual se decompoe em HCl, ocasionando a desaluminizacao da rede. Os materiais apresentaram um aumento da razao Lewis/Bronsted com o aumento da quantidade de cerio, devido a interacao do excesso de cerio com os grupos OH da USY e consequente formacao de especies CeOx.

Produção de biodiesel via transesterificação etílica com zeólitas básicas

Soybean oil transesterification with ethanol was carried out in a batch reactor using USY zeolites modified with barium and strontium (15 wt.%) as catalysts. A series of three catalytic cycles were performed for each zeolite without any loss of activity. The biodiesel product was analyzed by HPLC and FT-Raman, and the catalysts by pyridine and CO2 adsorption. Ba/USY provided higher conversions (> 97%) than Sr/USY (< 75%). The increased catalytic activity of Ba/USY was attributed to two different effects: a larger number of basic sites; and a lower interaction between barium species and HUSY BrOnsted sites.

Acidity and Characterization of 12-Tungstophosphoric Acid Supported on Silica-Alumina

This work deals with preparation and characterization of H3PW12O40 (H3PW) supported on silica-alumina. Impregnation of H3PW (15, 20, 30 and 40 wt.%) on commercial silica-alumina support in acidic aqueous solution is effective for preparing this catalyst keeping its Keggin structure, according to different methods of characterization. The catalysts were tested in a model reaction of acetic acid with ethanol and 30 wt.% H3PW/SiO2-Al2O3 had the highest activity under the conditions: catalyst calcination at 300 oC, temperature of 100 oC, acetic acid:ethanol molar ratio of 2:1 and catalyst:acetic acid mass ratio of 10 wt.%. The reaction yield was 79 and 100% selectivity for ethyl acetate over three reutilizations, for reaction time of 2 h. The calculated total acid site distribution was 0.299 mmol g-1 (97% of the theoretical probed by pyridine), and most of these (0.236 mmol g-1) were Bronsted weak-medium strength (pyridine desorption between 300 and 500 oC).

Down- and Up-Conversion Photoluminescence of Carbon-Dots from Brewing Industry Waste: Application in Live Cell-Imaging Experiments

Simple synthetic procedures have been applied to obtain luminescent carbon quantum dots, also referred as C-dots, from an abundant carbon source, that is, from the brewing industry waste. The synthetic procedures have been conducted aiming to investigate the effects of the oxidation stage on the properties of the nanomaterial. C-dots down- and up-conversion properties, as well as their potential for cellular imaging experiments in live (and adhered) cells, are disclosed herein.

PROSPECÇÃO TECNOLÓGICA DA PRODUÇÃO DE CÁPSULAS GELATINOSAS DE POLPA DE PEQUI (CARYOCAR BRASILIENSE CAMB) COMO UM NOVO NUTRACÊUTICO

Realizou-se a prospeccao tecnologica da invencao de processo de preparacao de capsulas gelatinosas produzidas a partir do oleo da polpa de pequi para consumo como suplemento vitaminico natural, com propriedades nutraceuticas e antioxidantes. O objetivo foi abordar a prospeccao tecnologica da producao de nutraceuticos, bem como do fruto pequi ( Caryocar brasiliense Camb.) na sua forma nutraceutica. Foram mapeadas em bases de dados internacionais, as patentes e os artigos sobre a tematica, a fim de verificar a maturidade tecnologica dessa producao. A parit dos resultados sugere-se ampliacao da utilizacao dos principios ativos do pequi para a industria de cosmeticos e nutricosmeticos. Sugerem-se estudos para utilizacao de componentes nanoencapsulados do pequi como corante para produtos de bronzeamento ou protecao solar. Empresas passiveis de transferencia de tecnologia foram identificadas.

Evaluation of Brasilia wastewater sludge as a biomass resource for the production of energy by gasification simulation

Abstract This work evaluated the sludge potential of the Wastewater Treatment Plant (ETA) in the city of Brasília to be used as a fuel by gasification. It is known that ETA sludge is a significant environmental liability, since current legislation restricts its final disposal. For this, the chemical characterisation of ETA sludge was performed by immediate and elemental analysis. No traces of heavy metals were observed, and the moisture (ω) and ash contents were 31.17 and 51.77%, respectively, different from those already reported in the literature because the composition depends on the water treatment technology employed. The gasification process was numerically simulated; once dry, it constitutes a residue with an energy content (HHV) of 22.4498 MJ kg−1, comparable with other types of biomass currently used for large-scale energy generation by thermochemical processes (e.g. agricultural residues, wood and sugar cane bagasse). For the numerical simulation with an equivalence ratio (Φ) near 3, higher concentrations of CO and H2 can only be achieved with ω lower than 15%. The results showed that gasification can be an attractive option for the disposal and use of a renewable waste resource, such as ETA sludge, in an environmentally safe way, and it is allowed by local legislation.

ESTUDO PROSPECTIVO SOBRE HIDROGEL PRODUZIDO A PARTIR DE BIOMASSA E SUA APLICAÇÃO COMO CONDICIONADOR DE SOLOS

Os hidrogeis naturais obtidos a partir de biomassa sao biodegradaveis e apresentam alta capacidade e absorcao de agua/nutrientes. Seguindo os preceitos da quimica verde, busca-se sua aplicacao na agricultura, onde podera ser utilizado como um condicionador de solo para a liberacao controlada de nutrientes e agua, uma vez que a escassez hidrica tem sido problema recorrente e bastante comum em algumas regioes do Brasil. Foi realizado um estudo prospectivo atraves da investigacao de patentes e artigos, utilizando as seguintes bases de dados: Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI) , Derwent Innovations Index (Derwent), European patent Offfice (Espacenet). Logo, por meio da busca foi levantado que 8 (oito) patentes tem maior destaque em âmbito nacional e merecem ser avaliadas para definir melhor processo produtivo e qualidade do produto final. Portanto, os hidrogeis de origem de biomassa apresentam aplicacao mercadologica expressiva e promissora para investimento em inovacao em territorio nacional.

PROSPECÇÃO TECNOLÓGICA DA PRODUÇÃO DE ÁCIDO HIALURÔNICO POR MEIO DE MICROORGANISMOS

O presente trabalho teve a finalidade de abordar a prospeccao tecnologica da producao de Acido Hialuronico (AH) por meio de microrganismos . Foram mapeados em bases de dados internacionais as patentes e artigos sobre a tematica, a fim de verificar a maturidade tecnologica e outros aspectos desse processamento microbriano do AH. Dos resultados obtidos constatou-se que a utilizacao de bacterias e muito comum, especialmente as da especie Streptococcus sp e sua subespecie Streptococcus zooepidemicus , seguidas da especie Bacillus sp. Como alternativas, ainda que embrionarias, as leveduras geneticamente modificadas tem surgido como microrganismos alternativos no processo de obtencao de AH, destacando-se a Pichia pastoris . Ao analisar os aspectos da prospeccao, conclui-se que a tecnologia de producao de AH por microrganismos quando utilizadas bacterias e madura e embrionaria, porem promissora, quando considerado o uso de leveduras recombinantes.

PROSPECÇÃO TECNOLÓGICA DE PROCESSOS E EQUIPAMENTOS PARA REABILITAÇÃO FISIOTERAPÊUTICA

O presente trabalho apresenta uma prospeccao tecnologica de processos e equipamentos na area das Tecnologias Assistivas, voltadas para a reabilitacao fisioterapeutica de pacientes. A metodologia de pesquisa fez uso das bases de patentes, a fim de realizar uma busca de anterioridade no setor tecnologico. Varios aspectos dos resultados desta pesquisa foram analisados, com o objetivo de identificar o estado da arte. A partir dessas analises observou-se que os principais depositantes nesta area sao as Universidades, Empresas e dos Inventores Independentes, e um aumento no numero de depositos realizados anualmente, principalmente por parte das Empresas. A lideranca das protecoes no setor tecnologico alvo e exercida pela China, seguida pelos Estados Unidos. Dentre os depositos realizados, 66 sao patentes concedidas e possuem como pais de prioridade a China, 45 documentos. Verificou-se tambem que o Brasil apresentou um aumento no numero de depositos realizados na regiao Centro-Oeste na area de Tecnologia Medica.