Search

As emissões antropogênicas de metano, são o segundo maior contribuinte para o aquecimento global atualmente. Desse modo, este estudo viabiliza a aplicação do metano como matéria prima para sua conversão em metanol, produtos parcialmente oxidados e cogeração de energia em um reator de eletrólito polimérico - tipo célula a combustível sobre catalisadores binários Pdx-My/C (M = Ni e Cu). Os catalisadores foram sintetizados com sucesso via NaBH4 e caracterizados por DRX, onde foi confirmada a estrutura cúbica de face centrada (CFC) para todos os materiais e formação das espécies como NiO e Ni(OH)2 para composições de PdxNiy e Cu2O e CuO para PdxCuy. Imagens de MET mostraram que as nanopartículas metálicas estão bem dispersas no suporte com pequenas regiões de aglomeração associadas a óxidos de Ni e Cu em concordância com o DRX. Os experimentos de RRDE confirmaram uma boa produção de H2O2 para os catalisadores, indicando a presença de intermediários como OH- resultantes do processo de ativação da água. As espécies observadas no DMS para Pdx-My/C (M = Ni e Cu) em diferentes composições foram metanol, dióxido de carbono e formiato de potássio com a adição de outros intermediários como: traços de éter dimétilico e formiato de metila. O mesmo também foi observado para PdxCuy, ou seja, estes também confirmados pelo FTIR, que adicionalmente apresentou carbonato, um possível produto da oxidação total do metano em meio alcalino. Os materiais mais promissores em quantificação de metanol foram: Pd/C, Pd90Ni10/C, Pd50Cu50/C e Pd90Cu10/C, no qual este comportamento poderia estar associado à formação de uma fina camada de PdO na superfície catalítica de Pd; e a reação de dissociação da água auxiliada por sítios óxofílicos característicos de espécies de óxidos de Ni e Cu. Anthropogenic methane emissions are the second largest contributor to global warming nowadays. Thus, this study enables the application of methane as a raw material for its conversion into methanol, partially oxidized products and energy cogeneration in a polymeric electrolyte reactor - fuel cell type on binary catalysts Pdx-My/C (M = Ni and Cu). The catalysts were successfully synthesized via NaBH4 and characterized by XRD, where the face centered cubic structure (FCC) was confirmed for all materials and the formation of species such as NiO and Ni(OH)2 for PdxNiy and Cu2O and CuO for PdxCuy bimetallics. TEM images showed that the metallic nanoparticles are well dispersed in the support with small agglomeration regions associated with Ni and Cu oxides in agreement with XRD. The RRDE experiments confirmed a good production of H2O2 for the catalysts, indicating the presence of intermediates such as OH- resulting from the water activation process. The species observed in the DMS for Pdx-My/C (M = Ni and Cu) in different compositions were methanol, carbon dioxide and potassium formate with the addition of other intermediates such as: traces of dimethyl ether and methyl formate for PdxCuy. The same was also observed for PdxCuy, that is, these were also confirmed by the FTIR, which additionally presented carbonate, a possible product of the total oxidation of methane in an alkaline medium. The most promising materials in methanol quantification were: Pd/C, Pd90Ni10/C, Pd50Cu50/C and Pd90Cu10/C, in which this behavior is probably associated with the formation of a thin layer of PdO on the catalytic surface of Pd; and the water dissociation reaction aided by oxophilic sites characteristic of Ni and Cu oxide species.

Estratégias de conservação e preservação são essenciais no gerenciamento de coleções botânicas dos herbários, em especial os exemplares de material vegetal compostos de plantas prensadas e desidratadas em estufas, denominadas exsicatas. Particularmente, essas coleções são muito sensíveis ao ataque de insetos e fungos. Nos últimos anos, a desinfecção por radiação ionizante tornou-se uma estratégia eficaz para preservar objetos do patrimônio cultural e material de acervos com excelentes resultados. O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos da radiação gama nas amostras de exsicatas irradiadas, determinando a dose absorvida de radiação ideal e segura que promova a descontaminação, sem alterar a estrutura do material. Assim, seis duplicatas de exsicatas foram selecionadas no Herbário Dom Bento José Pickel (SPSF), Instituto Florestal, localizado em São Paulo. Três amostras são da família Asteraceae e foram coletadas em 1946, 1984 e 1986, enquanto outras três amostras pertencem à família Solanaceae e foram obtidas em 1953, 1984 e 2007. As famílias das coleções botânicas selecionadas são muito suscetíveis à biodegradação. A irradiação com raios gama foi realizada no Irradiador Multipropósito de Cobalto-60 do Centro de Tecnologia das Radiações CETER do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, IPEN/CNEN em São Paulo, com a aplicação de doses absorvidas de 1 kGy, 6 kGy e 10 kGy, valores para desinfestação e desinfecção. Os efeitos da radiação gama sobre as exsicatas foram analisados por colorimetria com sistema de coordenadas de cores CIELAB, microscopia eletrônica de varredura (FEGSEM) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR-ATR). Os resultados confirmaram que não ocorreram alterações significativas nas propriedades colorimétricas e morfológicas das amostras, nas doses utilizadas, evidenciando que a técnica de radiação ionizante é eficaz para a conservação desse tipo de acervo. Conservation and preservation strategies are essential to manage botanical collections specially for dried herbarium specimens also known as exsiccates, usually referring to a set of identified specimens belonging to taxa and distributed among all herbaria around the world. Particularly, these collections are very sensitive to the attack of fungi and insects. In recent years, disinfection by ionizing radiation has become an effective strategy to preserve cultural heritage objects and archived materials with excellent results. In this work, the effects of gamma radiation on properties of exsiccates samples were studied. Thus, six exsiccates, botanical pressed and dehydrated samples were selected from the Dom Bento José Pickel Herbarium (SPSF), Forest Institute, situated at São Paulo (Brazil). Three samples from Asteraceae family collected in 1946, 1984 and 1986 and three from Solanaceae family collected in 1953, 1984, 2007. The irradiation was performed by gamma rays at the Multipurpose Gamma Irradiation Facility at IPEN/CNEN applying absorbed doses of 1 kGy, 6 kGy and 10 kGy, which are values of absorbed dose applied for disinfestation and disinfection. Gamma radiation effect was analyzed using colorimetry with CIELAB color space scale, FEGSEM microscopy and FTIR-ATR spectroscopy. The results showed that there were no significant changes on colorimetric neither on morphological properties of the irradiated samples in the dose range studied.

O carbonato de cálcio (CaCO3) é um mineral importante e abundante em todas as rochas sedimentares utilizadas comercialmente. A casca de ovo de galinha contém 40% de Calcio na forma de CaCO3. Existem vários estudos sobre a influência da adição de carbonato de cálcio nas propriedades físicas e reológicas dos materiais. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da adição de CaCO3 com nanopartículas de prata (CaCO3/AgNP) em diferentes proporções (0,1 e 0,3%.) nas propriedades de filmes e pellets de HMSPP 12,5 kGy. As cascas lavadas, higienizadas, secas em forno e moídas em um moinho foram caracterizadas para obter o pó de casca de ovo, para uso no presente trabalho. A irradiação em fonte gama foi utilizada para: 1) Preparação de HMSPP, na irradiação de PP a 12,5 kGy; 2) compatibilização CaCO3 / AgNP em HMSPP a 30kGy e 50kGy; 3) Avaliação da estabilidade sob radiação em termos de se as propriedades mecânicas são afetadas ou não na etapa de compatibilidade. Os testes de caracterização realizados para este estudo foram FTIR, DRX, TGA, DSC, bem como teste bactericida. Os resultados indicaram a presença de CaCO3/AgNP nos filmes poliméricos por absorção de FTIR. os picos de prata DRX de 2θ a 38,5° (111) e 44,5° (200) confirmaram a presença de prata no CaCO3. O resultado do DSC indicou que a presença de CaCO3/AgNP nas amostras não alterou a Tm de fusão (155,16°C/CaCO3/Ag 0,1%; 157,52°C/CaCO3/Ag 0,3%) ou a cristalinidade do polímero HMSPP (44,16% e 43,51%), respectivamente, para 0,1 e 0,3%. Além disso, a análise TGA indicou para ambas as amostras de filmes, em diferentes concentrações de CaCO3/AgNP, o mesmo perfil de decomposição, não mostrando influência da radiação ou CaCO3/AgNP na estabilidade térmica dos nanocompósitos. Calcium carbonate (CaCO3) is an important mineral and abundant in all sedimentary rocks used commercially. The chicken eggshell contains 40% calcium in the form of CaCO3. There are several studies on the influence of the addition of calcium carbonate on the physical and rheological properties of the materials. The aim of this work was to evaluate the influence of the addition of CaCO3 with silver nanoparticles (CaCO3/AgNP) in different proportions (0.1 and 0.3%.) On the properties of HMSPP 12.5 kGy films and pellets. The washed, sanitized, oven-dried and milled shells were characterized to obtain the eggshell powder, for use in the present work. Gamma irradiation was used for: 1) Preparation of HMSPP, in the irradiation of PP at 12.5 kGy; 2) CaCO3/AgNP compatibility in HMSPP at 30 kGy and 50 kGy; 3) Evaluation of stability under radiation in terms of whether the mechanical properties are affected or not in the compatibility stage. The characterization tests carried out for this study were FTIR, DRX, TGA, DSC, as well as bactericidal test. The results indicated the presence of CaCO3/AgNP in the polymeric films by FTIR absorption. The DRX silver peaks of 2θ to 38.5° (111) and 44.5° (200) confirmed the presence of silver in CaCO3. The DSC result indicated that the presence of CaCO3/AgNP in the samples did not alter the melting Tm (155.16°C/CaCO3/Ag 0.1%; 157.52°C/CaCO3/Ag 0.3%) or the crystallinity of the HMSPP polymer (44.16% and 43.51%), respectively, to 0.1 and 0.3%. In addition, the TGA analysis indicated for both film samples, in different concentrations of CaCO3/AgNP, the same decomposition profile, showing no influence of radiation or CaCO3/AgNP on the thermal stability of the nanocomposites.

A mudança do uso da terra e o desmatamento para fins de produção agropecuária na Amazônia tem sido motivo de grande preocupação. Atualmente, os estudos acerca das emissões (naturais e antrópicas) de Gases de Efeito Estufa - GEE vêm se intensificando no meio científico. A proposta deste trabalho é realizar estudo da evolução das concentrações de metano no período entre 2010 a 2017 na Amazônia e realizar uma intercomparação entre as medidas de perfis verticais de avião e da coluna total de CH4 utilizando Espectrômetro de Absorção - FTIR nos anos de 2016 a 2017. As coletas do perfil vertical de avião foram realizadas na Floresta Amazônica em RBA (9,01°S, 64,72°O, região localizada entre as cidades de Porto Velho e Rio Branco). As medidas realizadas pelo FTIR foram feitas no município de Porto Velho 8,8°S, 63,9°O. As análises das medidas de perfil vertical de avião foram realizadas no Laboratório de Gases de Efeito Estufa - LaGEE, no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE, em São José dos Campos - SP, enquanto que as medidas do FTIR foram analisadas pelo Instituto de Aeoronomia da Bélgica (Belgian Institute for Space Aeronomy (BIRA-IASB)). As medidas obtidas nesse trabalho, revelam uma variação interanual com crescimento das concentrações de CH4 no decorrer dos anos. As concentrações de metano obtidas nos perfis verticais de avião são maiores nas alturas mais próximas da superfície, abaixo da camada limite planetária (< 1,5 km), o que é um indicativo que esta região da Amazônia contribui com as emissões de metano para a atmosfera, contudo, a taxa de crescimento das concentrações de CH4 do local de estudo (5,7 ppb ano-1), ainda é menor que a taxa média global (7,7 ppb ano-1). Os resultados da intercomparação entre as medidas de perfil de avião e do FTIR indicam que os perfis de avião validam os resultados obtidos pelo FTIR. The land use change and deforestation for agricultural production purposes in the Amazon has been a reason of great concern. Currently, studies of the Greenhouse gases (GHG) emissions (natural and anthropogenic) have been intensifying in the scientific environment. The purpose of this project is to study the methane atmospheric concentrations evolution in the period from 2010 to 2017 in the Amazon and do anintercomparison between aircraft vertical profiles and total column CH4 using FTIR absorption spectrometer from 2016 to 2017. Samplings with aircraft vertical profile was performed in the Amazon Rainforest at RBA (9.01°S, 64.72°W, a region located between the cities of Porto Velho and Rio Branco). The FTIR measurements were made in the city of Porto Velho 8.8°S, 63.9°W. The analyzes of the aircraft vertical profile measurements were performed at the Greenhouse Gas Laboratory - LaGEE, at the National Institute For Space Research - INPE, in São José dos Campos - SP, while the FTIR measurements were analyzed by the Belgian Institute For Space Aeronomy (BIRA-IASB). The measurements obtained in this project reveal an interannual variability with increasing CH4 concentrations over the years. Methane concentrations obtained from vertical profiles are higher at the nearer surface heights, below the planetary boundary layer (< 1.5 km), which is indicative that this Amazon region contributes to the atmospheric methane emissions, however, the growth rate of the study site CH4 concentrations (5.7 ppb/yr), is still lower than the global average (7.7 ppb/yr). The results of the inter-comparison between aircraft vertical profile and FTIR measurements indicate that aircraft vertical profiles validate the results obtained by the FTIR.

Over the past decades, Fourier Transform Infrared (FTIR) microspectroscopy has emerged as a potential candidate to complement Histopathology in the study and diagnosis of tissue diseases. Contrary to the histological examination, which relies on the morphological tissue alterations assessed by visual inspection of stained samples, FTIR chemical imaging is a rapid and label-free tool that provide simultaneously information about histological structures as well as the localisation and magnitude of basic molecular units that compose tissue sections (proteins, nucleic acids, lipids, and carbohydrates). Despite the many proof-of-concept studies demonstrating the effectiveness of FTIR spectroscopy in detecting biological disorders with high levels of sensitivity and specificity, translation into clinical practice has been relatively slow due to the substantial cost of infrared transparent substrates required to collect the images. Thus, the main objective of this research is to evaluate the diagnostic potential of infrared chemical images collected from samples placed on conventional histology glass slides as alternative substrates for FTIR spectroscopy. Swiss mice were submitted to a well-established chemical carcinogenesis protocol, in which cancerous and non-cancerous cutaneous lesions were obtained by varying the exposure time of the animals to carcinogenenic factors. FTIR hyperspectral images were acquired in transmission mode over the mid-infrared region from tissue specimens placed on conventional infrared substrates (calcium fluoride - CaF2) and glass slides. In the first phase of our study, spectral datasets were segmented using k-means (KMCA) and Hierarchical Cluster Analysis (HCA) as clustering algorithms to reconstruct the hyperspectral images aiming to evaluate the ability of the false-color maps in reproducing the histological structures of tissue specimens. The images were segmented by each clustering technique using several different combinations varying parameters including the substrate used to place the samples (CaF2 or conventional glass) and the methods employed to preprocess the datasets. Fingerprint (1000-1800 cm-1) and high wavenumber (3100-4000 cm-1) regions from images collected on CaF2 were separately used as input for image reconstruction and only the high wavenumber range was employed in the case of samples placed on glass. All pseudocolor maps were compared to standard histopathology in order to evaluate the quality and consistency of images after segmentation. KMCA presented slightly superior ability in correctly assigning the pixels of morphochemical maps to the histological structures of the specimen, nevertheless, our findings indicate that the choice of the substrate, input data, preprocessing methods, and sample preparation have more influence in the final results than the clustering algorithm used to reconstruct the images. In the second phase of our study, Principal Component Analysis (PCA) was employed to compare datasets from healthy group to animals exposed to chemicals for 8, 16, and 48 weeks in order to evaluate the biochemical changes induced by chemical carcinogenesis. The performance of classification in each pairwise comparison was calculated using a binary classification test based on Linear Discriminant Analysis associated to PCA (PC-LDA). The method achieved satisfactory discrimination (over 80%) comparing healthy tissue to samples that were classified as papilloma (16 weeks) and invasive squamous cell carcinoma (48 weeks) regardless of the substrate used to place the samples. Statistical measurements obtained comparing healthy skin to animals exposed to carcinogenic factors for 8 weeks (free of malignancy based on the morphological and clinical evidence) ranged from 35-78%, indicating that the ability of PC-LDA in correctly classifying spectral data from cancerous and pre-cancerous lesions vary with the stage of the disease during the tumorigenesis process. Thus, as a proof-of-concept, we demonstrate the feasibility of FTIR spectroscopy in evaluating the biological events triggered by cancer using a label-free methodology that do not rely on expensive substrates and do not disrupt the pathologist workflow. This is a major step forward towards clinical application, since the method can be used to complement the diagnostic process of cancer as a non-subjective alternative that do not require laborious and time-consuming procedures nor expensive probes as biomarkers. Nas últimas décadas, a microespectroscopia de absorção no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) tem surgido como potencial ferramenta para complementar a Histopatologia no estudo e diagnóstico de doenças teciduais. Ao contrário do exame histológico, que se baseia na inspeção visual de amostras coradas visando avaliar as alterações morfológicas que as doenças ocasionam no tecido, o imageamento químico obtido pela técnica de FTIR baseia-se nas características bioquímicas da amostra sem o uso de colorações. Apesar da vasta literatura comprovando a eficácia da espectroscopia FTIR em detectar alterações biológicas causadas por doenças com altos níveis de sensibilidade e especificidade, a implementação do método na prática clínica tem sido relativamente lenta devido ao alto custo dos substratos transparentes no infravermelho que são necessários para aquisição de dados. Diante disso, o objetivo principal do presente trabalho é avaliar a capacidade diagnóstica de imagens hiperespectrais coletadas de amostras em lâminas de vidro como substratos alternativos para a espectroscopia FTIR. Camundongos Swiss foram submetidos a um protocolo de carcinogênese química, no qual lesões cutâneas cancerosas e não-cancerosas foram obtidas variando-se o tempo de exposição dos animais aos fatores carcinogênicos. Imagens hiperespectrais FTIR foram adquiridas no modo de transmissão na região do infravermelho médio a partir de amostras de tecido depositadas em substratos transparentes no infravermelho (fluoreto de cálcio - CaF2) e vidro convencional. Na primeira fase de nosso estudo, os dados espectrais foram segmentados usando as técnicas estatísticas k-means (KMCA) e Análise Hierárquica de Clusters (HCA) como algoritmos de agrupamento para reconstruir as imagens hiperespectrais com o objetivo de avaliar a capacidade dos mapas de cores falsas em reproduzir as estruturas histológicas das amostras de tecido. As imagens foram segmentadas por cada técnica de agrupamento variando-se o substrato usado para colocar as amostras (CaF2 ou vidro convencional) assim como os métodos de tratamento utilizados para pré-processamento dos dados. As regiões de impressão digital (1000-1800 cm-1) e de altos números de onda (3100-4000 cm-1) das imagens coletadas em CaF2 foram usadas separadamente como dados de entrada para a reconstrução das imagens, enquanto apenas a faixa de altos números de onda foi utilizada no caso de amostras colocadas em vidro. Ao fim do processo de segmentação os mapas de cores falsas obtidos foram comparados com a Histopatologia padrão a fim de avaliar a qualidade e consistência das imagens. Os resultados obtidos pela técnica de KMCA foram ligeiramente superiores com relação a HCA na identificação de pixels dos mapas morfo-quimicos correspondentes às estruturas histológicas da amostra. No entanto, nossos achados indicam que a escolha do substrato, dados de entrada, métodos de pré-processamento e preparação de amostras têm mais influência nos resultados finais do que o algoritmo de agrupamento usado para reconstruir as imagens. Na segunda fase do nosso estudo, a Análise de Componentes Principais (PCA) foi empregada para comparar os dados do grupo saudável aos animais expostos aos produtos carcinogênicos por 8, 16 e 48 semanas a fim de avaliar as alterações bioquímicas induzidas pela carcinogênese química. O desempenho da classificação em cada comparação pareada foi calculado usando um teste de classificação binária baseado na Análise de Discriminante Linear associada à técnica de PCA (PC-LDA). O método obteve discriminação satisfatória (acima de 80%) comparando tecido saudável com as amostras que foram classificadas como papiloma (16 semanas) e carcinoma espinocelular invasivo (48 semanas) independentemente do substrato usado para colocar as amostras. A comparação de pele saudável com animais expostos aos fatores carcinogênicos por 8 semanas (livres de malignidade de acordo com as evidências clínicas e morfológicas) apresentou figuras de performance cujos valores variaram entre 35-78%, indicando que a habilidade da técnica de PC-LDA em classificar corretamente dados espectrais de lesões cancerosas e pré-cancerosas variam com o estádio da doença durante o processo de tumorigênese. Diante disso, como uma prova de conceito, demonstramos a viabilidade da espectroscopia FTIR na avaliação dos eventos biológicos desencadeados pelo câncer usando uma metodologia que não requer colorações e substratos caros, assim como não interrompe/altera o fluxo de trabalho atual do patologista. Este é um passo importante na implementação da tecnologia no ambiente clínico, uma vez que o método pode ser usado para complementar o processo de diagnóstico do câncer como uma alternativa não-subjetiva e que não requer procedimentos trabalhosos e demorados, nem sondas caras como biomarcadores.

Neste estudo foi investigado o processo de redução térmica do óxido de grafeno em médio vácuo como uma rota viável de baixo custo econômico para obtenção do óxido de grafeno reduzido para aplicação em supercapacitores. O objetivo principal foi estudar a influência da temperatura de processamento no grau de redução do óxido de grafeno utilizando um sistema de vácuo com bomba mecânica de duplo estágio. O processamento constituiu na exposição do óxido de grafeno em várias temperaturas (200, 400, 600, 800 e 1000 °C) com pressão reduzida (10-2mbar) condição de médio vácuo. Foram utilizadas técnicas convencionais para caracterização dos materiais precursores e processados, tais como: microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios-X (DRX) e espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Com os resultados deste estudo foi demostrado que é possível obter o óxido de grafeno reduzido utilizando um sistema de vácuo com bomba mecânica de duplo estágio e temperaturas de processamento superiores a 200°C. In this study the process of medium vacuum thermal reduction of the graphene oxide as a low cost route for obtaining reduced graphene oxide has been investigated. The main objective was to study the influence of the processing temperature on the degree of reduction of the graphene oxide using a vacuum system with two stage backing pump. The processing was carried out by exposing the graphene oxide at various temperatures (200, 400, 600, 800 e 1000 °C) with reduced pressure (10-2 mbar). Conventional techniques have been employed to the characterization of the starting and processed materials, such as: scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction and Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR). With the results of this study it has been demonstrated that it is possible to obtain the reduced graphene oxide using a vacuum system with a two stage backing pump and processing temperatures superior to 200°C.

O amido é o mais abundante dos polissacarídeos de armazenamento de energia de plantas, usualmente depositado na forma de grânulos no citoplasma das células. Também é a principal fonte de energia para o homem, compondo 80-90% dos polissacarídeos da dieta humana, e é o principal responsável pelas propriedades tecnológicas que caracterizam grande parte dos produtos processados. O presente trabalho teve como objetivo a aplicação da ressonância paramagnética eletrônica (RPE) e espectroscopia de Infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) ao estudo de amidos irradiados. Amostras em pó de dois amidos naturais, batata (bulbo) e milho (cereal) e farinha de mandioca fermentada ou polvilho azedo (raiz) foram submetidos à ação da radiação ionizante de fonte de 60Co Gammacell 220 com doses de 10, 20 e 30 kGy, taxa de dose de 1kGy h-1. Foram registrados e comparados os espectros de RPE dos três tipos de amidos irradiados e não irradiados. Os amidos apresentaram espectros de RPE semelhantes variando apenas na intensidade do sinal de radicais livres que acompanhou o incremento da dose. Foram estabelecidas as curvas de decaimento para cada um dos amidos ensaiados. No caso de amido de batata o decaimento do sinal apresentou excepcionalmente um comportamento linear quando a dose utilizada foi de 20 kGy. Foi obtido de maneira experimental o valor do fator g, que variou de 2,06062 a 1,94661, sendo o valor teórico g = 2,0023. Foram também estabelecidas as modificações radioinduzidas na estrutura molecular das amostras através da análise dos espectros de absorção no infravermelho por FTIR. Starch is the most abundant plant energy storage polysaccharide, usually deposited in the form of granules in the cytoplasm of cells. It is also the main source of energy for man, making up 80-90% of polysaccharides in the human diet, and is mainly responsible for the technological properties that characterize most processed products. The present work aimed to the application of electronic paramagnetic resonance and Fourier Transform Infrared Spectroscopy to the study of irradiated starches. Powdered samples of two natural starches, potato (bulb) and corn (cereal) and fermented cassava flour or sour cassava (root) were subjected to the action of ionizing radiation from a 60Co Gammacell 220 at doses of 10, 20 and 30 kGy, dose rate of 1kGy h-1. The electronic paramagnetic resonance spectra of the three types of irradiated and non-irradiated starches were recorded and compared. The starches showed similar electronic paramagnetic resonance spectra varying only in the intensity of the free radical signal that accompanied the dose increase. The decay curves were established for each of the tested starches. In the case of potato starch, signal decay showed an exceptionally linear behavior when the dose used was 20 kGy. The value of factor g was obtained experimentally, ranging from 2.06062 to 1.94661, with the theoretical value g = 2.0023. The radioinduced modifications in the molecular structure of the samples were also established by the analysis of the infrared absorption spectra by Fourier Transform Infrared Spectroscopy.

Este trabalho apresenta uma nova metodologia, simples e de baixo custo, para quantificação direta de urânio em compostos do ciclo do combustível nuclear, baseada na espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), utilizando a técnica de pastilhamento em KBr. Diferentes matrizes foram utilizadas para o desenvolvimento e validação analítica: nitrato de uranilo complexado com TBP (UO2(NO3)2.2TBP) em fase orgânica e nitrato de uranilo (UO2(NO3)2) em fase aquosa. O método para matriz de urânio em fase orgânica (UO2(NO3)2.2TBP em hexano/incorporado em KBr) apresentou linearidade (r = 0,9980) dentro da faixa analítica de 0,20% 2,85% de urânio na pastilha de KBr, LD de 0,02% e LQ de 0,03%, exatidão com recuperações acima de 101,0%, robustez e precisão (DPR < 1,6%). O método para matriz de urânio em fase aquosa (UO2(NO3)2/incorporado em KBr) apresentou linearidade (r = 0,9900) dentro da faixa analítica de 0,14% 0,29% de urânio na pastilha de KBr, LD de 0,01% e LQ de 0,02%, exatidão com recuperações acima de 99,4%, robustez e precisão (DPR < 1,6 %). Amostras de processo do ciclo do combustível nuclear foram submetidas a avaliação intralaboratorial e os resultados foram comparados estatisticamente por outras técnicas: Espectrometria de Fluorescência de Raios-X (FRX) e gravimetria. Os testes estatísticos (t-Student e Fischer) indicaram que a técnica por FTIR e as de referência são equivalentes, demonstrando que a nova metodologia pode ser empregada com sucesso nas análises de rotina para o controle de qualidade dos compostos nucleares. This work presents a low cost, simple and new methodology for direct quantification of uranium in compounds of the nuclear fuel cycle, based on Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy using KBr pressed discs technique. Uranium in different matrices were used to development and validation: UO2(NO3)2.2TBP complex (TBP uranyl nitrate complex) in organic phase and uranyl nitrate (UO2(NO3)2) in aqueous phase. The parameters used in the validation process were: linearity, selectivity, accuracy, limits of detection (LD) and quantitation (LQ), precision (repeatability and intermediate precision) and robustness. The method for uranium in organic phase (UO2(NO3)2.2TBP complex in hexane/embedded in KBr) was linear (r = 0.9980) over the range of 0.20% 2.85% U/ KBr disc, LD 0.02% and LQ 0.03%, accurate (recoveries were over 101.0%), robust and precise (RSD < 1.6%). The method for uranium aqueous phase (UO2(NO3)2/embedded in KBr) was linear (r = 0.9900) over the range of 0.14% 1.29% U/KBr disc, LD 0.01% and LQ 0.02%, accurate (recoveries were over 99.4%), robust and precise (RSD < 1.6%). Some process samples were analyzed in FTIR and compared with gravimetric and X-ray fluorescence (XRF) analyses showing similar results in all three methods. The statistical tests (t-Student and Fischer) showed that the techniques are equivalent. The validated method can be successfully employed for routine quality control analysis for nuclear compounds.

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. The understanding of degradation mechanism action on the polymer nanocomposites in face of weathering (UV light, heat, acid rain, among others), is the key for development of new additives and new applications. In this work the nanocomposite synthesis was carried in molten state, using twin-screw extruder. The polymer matrix was the HMS-PP (high melt polypropylene) synthesized by gamma irradiation and the nanometric inorganic component was the montmorillonite clay. For better compatibilization between the matrix and clay, it were used maleic anhydride as coupling agent. For environment and in oven accelerated aging assays, the dumbbell samples were prepared under hot pressing. The characterization of clay addition effects and aging effects on the nanocomposites, required the use of techiniques of Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetry (TGA), Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FT-IR), Xray Fluorescence (WDXRF), Scanning Eletron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spetroscopy (EDS) and mechanical properties. Samples with 0.1; 1; 3; 5; 10 % of clay were tested. The sample with 5% of clay showed better stability on the environmental assay and accelerated aging in oven assay. On the other hand, the sample with higher percent of clay (10%), was more degraded under on environmental aging than under accelerated aging in stove. In this case, became more resistant until 56 days of assay. On the studied concentrations (less than ≤ 3%) of clay, it can be seen an equilibrium between barrier effect and metallic ions action accelerating the degradative process.