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In this paper, different strategies of aeration and organics feed in the reactor were studied toevaluate the simultaneous nitrification and denitrification (SND) process efficiency for a sequencing batchrotating disk biofilm reactor (SBRDR). The effect of C/N ratio on biological nitrogen removal was also studied.Among the four strategies used, the ones with organic feeding showed the best results to promote SND. It wasalso observed a different behavior: the efficiency of SND as a function of the C/N ratio shows a tendency to ahave a lower value than values previously reported in the literature. A continuous or intermittent aeration in theprocess did not improved the nitrogen removal. These results provide sufficient knowledge of the parametersthat have the most influence on the efficient nitrogen removal via SND in batch rotating disk reactors.Keywords: batch reactor,denitrification, nitrification, nitrogen removal, rotating disk. Fil: Miranda Zoppas, Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica ; Argentina Fil: Meneguzzi, Alvaro. Lacor - Ufrgs; Brasil Fil: Urrutia, Homero. Universidad de Concepción; Chile Fil: Bernardes, Andrea Moura. Universidade Federal do Rio Grande do Sul; Brasil Fil: Antileo, Cristian. Universidad de la Frontera; Chile

A descarga de esgotos e efluentes industriais contendo altas concentrações de poluentes nos corpos d’água aumenta a eutrofização. As cianobactérias, são organismos cujo crescimento é promovido por concentrações elevadas de nutrientes, são resistentes e produzem vários tipos de toxinas conhecidas, como cianotoxinas, altamente prejudiciais para os seres humanos. Os sistemas atuais de tratamento de água para o abastecimento público de água não são eficientes na degradação destas toxinas. Processos oxidativos avançados (POA) foram testados para a remoção de cianotoxinas, e os resultados têm sido positivos. Este estudo avalia o processo de fotoeletrooxidação (FEO) na degradação de cianotoxinas (microcistinas). Foi avaliado o desempenho dos processos envolvidos separadamente: fotocatalisis, eletrólise e fotoeletrooxidação. Os resultados mostram que a potencia da radiação UV e da corrente elétrica estão diretamente associados com a degradação de toxinas. O sistema de FEO é eficiente na remoção de cianotoxinas e a redução foi de 99%. A concentração final de toxina foi inferior a 1 g / L de microcistina na solução tratada. The discharge of sewage and industrial effluents containing high concentrations of pollutants in water bodies increases eutrophication. Cyanobacteria, some of the organisms whose growth is promoted by high nutrient concentrations, are resistant and produce several types of toxins, known as cyanotoxins, highly harmful to human beings. Current water treatment systems for the public water supply are not efficient in degradation of toxins. Advanced oxidation processes (AOP) have been tested for the removal of cyanotoxins, and the results have been positive. This study examines the application of photoelectrooxidation in the degradation of cyanotoxins (microcystins). The performance of the oxidative processes involved was evaluated separately: Photocatalysis, Electrolysis and Photoelectrooxidation. Results showed that the electrical current and UV radiation were directly associated with toxin degradation. The PEO system is efficient in removing cyanotoxins, and the reduction rate reached 99%. The final concentration of toxin was less than 1 μg/L of microcystin in the treated solution.

O lançamento de águas residuárias contendo compostos nitrogenados tem umimportante impacto sobre a saúde e o meio ambiente, tornando necessária a incorporação de processos de remoção desses compostos nos sistemas de tratamento de águas residuárias. Neste trabalho, foram estudadas as condições de operação para promover a remoção conjunta de nitrogênio e matéria orgânica em um biorreator de membrana (MBR), contínuo, operado sob aeração constante, alimentado com efluente sintético contendo nitrogênio amoniacal na concentração de 150 mg/L e matéria orgânica na concentração de 300 mg DQO/L A concentração de amônio se estabilizou após 25 dias de operação, com eficiência média de95,1%. Essa eficiência manteve-se alta para diferentes concentrações de OD. Houve acúmulo de nitritos e nitratos durante os 51 dias de operação, indicando que o processo de desnitrificação ainda não havia se estabilizado. Houve desnitrificação máxima de 27% nos primeiros 11 dias de operação. A remoção de DQO foi de 100% até o 34° dia de operação. Houve remoção média de 71,42% do COT na proporção C/N igual a 2 e 81,25% em C/N igual a 3. O trabalho também avaliou a remoção de nitrogênio em um reator de disco rotativo (RDR), operado em modo SBR (Sequencing Batch Reactor), com aeração intermitente, alimentado com o mesmo efluente sintético utilizado no MBR. A oxidação de amônio obtida foi de 56,5% e a remoção global de nitrogênio foi de 60,5%. A média de remoção por SND ficou na ordem de 96,6%. O MBR se mostrou mais robusto na oxidação de amônio, no entanto o RDR mostrou uma eficiência de remoção de nitrogênio maior. Fil: Miranda Zoppas, Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera". Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera"; Argentina Fil: Meneguzzi, Alvaro. Universidade Federal do Rio Grande do Sul; Brasil

Os Contaminantes de Preocupação Emergente (CPE) têm sido encontrados em efluentes, águas superficiais, águas de abastecimento e águas subterrâneas em diversas partes do mundo. Esse fato tem causado grande preocupação na área ambiental devido à falta de regulamentação e ao pouco conhecimento sobre seus impactos, tanto para o meio ambiente, quanto para a saúde pública. As tecnologias de tratamento de águas e efluentes convencionais não têm atingido a eficiência necessária para a remoção desses poluentes. Nesse contexto, surgem os processos fotomediados por radiação ultravioleta (UV), tais como a fotólise (FT) e a fotocatálise (FC), como alternativas para tratamento complementar. Esses processos podem ser realizados nos Coletores Parabólicos Compostos (CPC) que é o mais eficiente tipo de reator solar. Dessa forma, objetivou-se neste estudo verificar a eficiência desse sistema na degradação do moxifloxacino (MOX), que é classificado como um CPE, pois suas descargas no ambiente não são controladas e é pouco removido em sistemas de tratamento convencionais. Para tanto, soluções contendo MOX foram tratadas em reator CPC, via FT e FC, com o uso de radiação solar e artificial. Na FC empregou-se TiO2 como catalisador na forma suspensa (FCp) e imobilizada (FCi). Avaliou-se a influência das variáveis: radiação solar UV, concentração, estação do ano, pH, vazão e temperatura. Adicionalmente, para avaliar os produtos de transformação gerados na FC, foram testadas a citotoxicidade e a genotoxicidade das soluções bruta e tratada em Allium cepa e a toxicidade aguda em A. cepa e Lactuca sativa. Os resultados apontam a FT como principal processo oxidativo presente na degradação de MOX dentro do reator CPC, alcançando 74,81±0,78 % de degradação. A FCi apresentou resultado análogo, 76,68±5,12 % na sua melhor condição operacional. Na FCp predominaram processos de adsorção na superfície do catalisador. No entanto, não foi observada mineralização de MOX em ambos os processos. O pH foi um dos parâmetros mais importantes nos processos, pois determina a especiação do MOX e a sua interação com o meio. A maior intensidade de radiação incidente no reator durante o verão elevou o percentual de degradação do MOX, enquanto a temperatura não pareceu influenciar no processo. A concentração de MOX a ser tratada e a vazão precisam ser ajustadas de acordo com o reator. O uso da radiação artificial pode subsidiar os processos em dias nublados ou chuvosos, durante o inverno e a noite. Os subprodutos de MOX após o tratamento no reator solar CPC não mostraram citotoxicidade e genotoxicidade para A. cepa e toxicidade aguda para L. sativa. Os resultados, portanto, indicam que o uso do reator solar CPC pode ser eficiente na remoção de MOX em águas residuais e de águas de abastecimento. Contaminants of emerging concern (CPE) have been found in effluents, surface water, water supply and groundwater in many regions around the world. This fact has been caused great concern in the environmental area due to the lack of regulation and the little knowledge about their impacts on both the environment and public health. Conventional wastewater treatment technologies have not achieved the necessary efficiency to remove these pollutants. In this context, photomediated processes by ultraviolet (UV) radiation, such as photolysis (FT) and photocatalysis (FC), appear as an alternative for complementary treatment. Parabolic Compound Collectors (CPCs) are the most efficient type of solar reactors. Thus, the aim of this study was to verify the efficiency of this system for degradation of moxifloxacin (MOX), which is classified as a CPE because its discharges into the environment are not controlled, and it is poorly removed in conventional effluent treatment systems. Therefore, solutions containing MOX were evaluated in a CPC reactor, via FT and FC, using solar and artificial radiation. In FC, the use of TiO2 as a catalyst in suspended (FCp) and immobilized (FCi) forms were evaluated. The influence of UV solar radiation, contaminant concentration, year’s season, pH, flow rate and temperature were evaluated. Additionally, to evaluate the transformation products generated in the solar photocatalytic process D, cytotoxicity and genotoxicity of crude and treated solutions in Allium cepa and acute toxicity in A. cepa and Lactuca sativa were evaluated. The results indicate that FT is the main oxidative process for MOX degradation inside CPC reactor, with 75±1 % of degradation. In FCi obtained a similar result, 77±5% in its best operational condition. In FCp, the adsorption process on the catalyst surface there was predominated. However, no MOX mineralization was observed in both processes. pH is one of the most important parameters in the processes as it determines the speciation of the MOX and its interaction with the water. The greater intensity of radiation incident on the reactor during the summer increases the percentage of degradation while the temperature did not influence the process. The concentration of MOX to be treated and the flow rate need to be adjusted according to the reactor. The use of artificial radiation can support the processes on cloudy or rainy days, during winter and at night. The byproducts of MOX after CPC reactor solar treatment did not show cytotoxicity and genotoxicity in A. cepa and acute toxicity in L. sativa. The results, therefore, indicate that the use of the CPC solar reactor can be efficient in removing MOX from wastewater and water supply.

Ao longo do último século, a maneira como a humanidade se relaciona com o meio ambiente passou por mudanças importantes e, atualmente, é um consenso global que o nosso bem-estar não deve ser atingido ao custo aumentar o impacto negativo que exercemos no planeta. A indústria metalúrgica não é uma exceção a esta tendência. Portanto, é necessária a substituição de tratamentos de superfície, como cromatização (CCC) e fosfatação, por tecnologias mais sustentáveis; da mesma maneira, é necessário reduzir o uso de derivados do petróleo na formulação de matéria-prima para a indústria de pinturas e adesivos. Um substituto promissor para a CCC são os revestimentos de conversão à base de óxido de zircônio (ZrCC), que passam por contínuo desenvolvimento há cerca de três décadas para constituir uma alternativa de menor impacto ambiental para a passivação de metais. Neste trabalho, a técnica de deposição eletroassistida (EAD) foi empregada para melhorar as propriedades de deposição dos ZrCC em substratos de alumínio, estimulando a sua formação por meio eletroquímico, em um processo que convencionalmente é realizado dependendo exclusivamente de reações superficiais espontâneas. Por outro lado, a proteção de longa duração por barreira contra a corrosão de tais superfícies passivadas usando revestimentos orgânicos é um procedimento habitual. No entanto, a constante geração de resíduos poliméricos motiva a busca por polímeros sustentáveis, biodegradáveis e/ou recicláveis para a substituição de materiais essencialmente sintéticos. Assim sendo, a presente tese apresenta a produção, caracterização e aplicação de polímeros epóxi termorrígidos contento um pré-polímero epóxi de origem natural derivado do limoneno (PLCO) e endurecedores comerciais. Tais propriedades foram comparadas àquelas de uma formulação convencional, contendo diglicidil éter de bisfenol A (DGEBA) como o pré-polímero epóxi. Os resultados indicam que o PLCO apresenta vantagens em relação à resina sintética devido à sua estrutura química (um polímero com unidades cíclicas de limoneno, grupos carbonato e epóxi) e à sua massa molecular. A passivação com ZrCC mostrou-se estável e aderente e, uma vez combinada com a epóxi derivada do limoneno, dá origem a um sistema de revestimento de duas camadas com boas propriedades de proteção contra a corrosão do alumínio. Além disso, o polímero estudado poderia encontrar aplicações como adesivo de base solvente para o mesmo substrato. Portanto, o presente trabalho aborda tanto aspectos ambientais dos revestimentos estudados quanto uma caracterização completa de todos os revestimentos estudados. During the past century the way humans relate to the environment has undergone important changes, and currently it is a global consensus that our well-being should not be achieved at the expense of enlarging our footprint in the planet. The metal finishing industry is no exception to this trend. Because of that, there is the urgency to replace surface treatments such as chromate conversion coatings (CCC) or phosphating moving towards more sustainable technologies; as well as reducing the use of petroleum derivatives in the formulation of raw materials for the coatings and adhesives industries. A promising substitute for CCC are the zirconium conversion coatings (ZrCC), which have been under continuous development for nearly 30 years as a powerful tool for metal passivation with lower environmental impact. In this work, the electro-assisted deposition (EAD) technique was used to improve the ZrCCs deposition properties on aluminum substrates by stimulating electrochemically the coating formation, in a process that would typically be carried out relying exclusively in surface spontaneous reactions. On the other hand, this necessity of covering such passivation layer with organic coatings that act as long-term barrier protection against corrosion is another usual industrial process. Nevertheless, the constant generation of plastic waste has led to the need to search for sustainable, bio-degradable and/or recyclable polymers for replacing the essentially synthetic ones. In this way, the present thesis reports the production, characterization and application of thermoset epoxy polymers containing a bio-based epoxy prepolymer derived from limonene (PLCO) and industrial hardeners. For that, these results were compared to those of the traditional epoxy prepolymer diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA). The results indicate that PLCO has some enhanced properties in comparison to the synthetic epoxy polymer due to its chemical structure (a polymer with cyclic limonene units, carbonate groups and oxyrane) and its optimal molecular weight. The ZrCC layer is stable and adherent. Once combined with the epoxy derived from limonene it originates a dual layer with protective properties against the corrosion of aluminum, whilst the thermoset polymer could be used as a solventbased adhesive for this same substrate. Therefore, this work approaches both environmental aspects of those new coatings and a complete characterization of all of the studied systems.

Atualmente têm sido desenvolvidos vários estudos na área de proteção contra a corrosão, com o objetivo de obter soluções em revestimentos, as quais sejam ambientalmente mais amigáveis, para substituição de tratamentos eficientes, mas com alto custo ambiental, como os cromatos. Seguindo essa tendência, o presente estudo avalia o desempenho de um revestimento à base de tanino e conversão à base de Zr aplicado em duas camadas sobre substratos contendo zinco: aço galvanizado e aço eletrozincado. Foi utilizada a metodologia de Projeto de Experimentos para planejar a fase inicial do estudo e a análise dos resultados, através de projeto fatorial, tendo como fatores de controle: pH das soluções de tanino e conversão à base de Zr, tempo de imersão em tanino e conversão à base de Zr, concentração da solução de conversão à base de Zr, temperatura da solução de tanino e tipo de substrato, e como variável resposta a densidade de corrente de corrosão. Dos resultados conclui-se que as variáveis com maior influência sobre a densidade de corrente de corrosão são: pH e temperatura da solução de tanino, pH e concentração da solução de conversão à base de Zr e substrato, dentro do intervalo de confiança de 95%. As amostras que apresentaram o melhor desempenho nos ensaios comparativos foram submetidas aos ensaios EIE para avaliação da resistividade (impedância) do revestimento como obtido, e após envelhecimento em ambiente interno por até 90 dias, e também aos ensaios acelerados de corrosão: câmara úmida e névoa salina. Com base nos resultados obtidos, foi possível concluir que o revestimento híbrido proposto, formado por tanino e conversão à base de Zr apresentou resultados promissores, sugerindo a possibilidade de atuar como proteção temporária para aço galvanizado em ambientes internos, uma vez que os resultados obtidos nos ensaios EIE indicam aumento na impedância dos revestimentos com o envelhecimento das amostras. Currently, several studies have been developed in the area of protection against corrosion, with the objective of obtaining solutions in coatings, which are more environmentally friendly, to replace efficient treatments, but with a high environmental cost, such as chromates. Following this trend, the present study evaluates the performance of a coating based on tannin and nanoceramic applied in two layers on substrates containing zinc: galvanized steel and electroplated zinc steel. Design of Experiment methodology was used to plan the initial phase of the study and analyze the results, through a factorial design with control factors: pH of the tannin and nanoceramic solutions, immersion time in tannin and nanoceramic solutions, concentration of the solution nanoceramic, temperature of the tannin solution and type of substrate and as a variable response to the polarization current density. From the results, it can be concluded that the variables with greater influence on the polarization current density are: pH and temperature of the tannin solution, pH and concentration of the nanoceramic solution and substrate, within the 95% confidence interval. The samples that showed the best performance in the comparative tests were subjected to EIE tests to evaluate the resistivity (impedance) of the coating as obtained, and after aging in the internal environment for up to 90 days, and also to the accelerated corrosion tests: humid chamber and salt spray test. Based on the results obtained, it was possible to conclude that the proposed hybrid coating, formed by tannin and nanoceramic, presented promising results, suggesting the possibility of acting as a temporary protection for galvanized steel indoors, since the results obtained in the EIE tests indicate an increase in the resistance of the coatings with the aging of the samples.

Vernizes são muitas vezes utilizados na proteção contra a corrosão de materiais metálicos. A resina é o componente que mais contribui para as características finais dos revestimentos (verniz), sendo as acrílicas, epóxi e poliuretanas das mais usadas comercialmente. Mesmo se aplicados corretamente, os vernizes degradam devido variáveis como umidade e radiação ultravioleta. Diante disto, é útil analisar como os vernizes se comportam durante e após a degradação em ambientes úmidos e/ou com emissão de radiação ultravioleta (UV), pois isto possibilita saber qual é o melhor revestimento para cada ambiente. Para estudar a degradação foram utilizadas amostras de aço 1006 pintadas com os vernizes à base de resinas acrílica termoplástica, epóxi e poliuretana. As amostras foram acondicionadas nas câmaras úmida e de radiação ultravioleta (QUV) para que a degradação ocorresse de forma acelerada, por até 5000 horas. A avaliação da degradação dos vernizes foi realizada pelas análises de espessura, rugosidade, molhabilidade, adesão, cor, brilho, resistência ao impacto e empolamento. O grau de enferrujamento foi utilizado para aferir o quanto cada verniz protegeu o aço contra a corrosão. A degradação não modificou as espessuras dos vernizes significativamente, mas suas rugosidades aumentaram, especialmente a do acrílico e o epóxi. A molhabilidade dos vernizes aumentou com a degradação, tornando-os mais hidrofílicos. A maior adesão inicial (em 0 hora) foi a do verniz epóxi, contudo, após a exposição nas câmaras, foi verificado que as adesões dos vernizes se aproximaram. Quanto à cor, o verniz epóxi foi o mais afetado, sobretudo na exposição na câmara QUV, mostrando que estruturas pintadas com tais revestimentos não devem ser expostas à radiação UV por longos períodos. O brilho dos três vernizes diminuiu, especialmente o do acrílico termoplástico e epóxi degradados, respectivamente, nas câmaras úmida e QUV. O empolamento (bolhas) foi observado apenas nas amostras de verniz epóxi. Os três vernizes protegeram o aço eficientemente contra a corrosão, pois nenhuma das amostras apresentou grau de enferrujamento superior a Ri1, a exceção do epóxi degradado na câmara QUV. Em geral, a degradação em câmara QUV causou alterou mais as propriedades do verniz epóxi, enquanto o verniz acrílico termoplástico foi mais afetado na degradação em câmara úmida. As propriedades do verniz poliuretano variaram de forma semelhantes nas degradações em câmara QUV e úmida, a exceção da rugosidade, adesão e cor. Diante disto, percebe-se que a umidade e radiação UV são cruciais nas alterações das propriedades dos três vernizes. Varnishes are often used to protect metallic materials against corrosion. Resin is the component that most contributes to the final characteristics of coatings (varnish), with acrylics, epoxy and polyurethanes being the most used commercially. Even if correctly applied, varnishes degrade due to variables such as humidity and ultraviolet radiation. In view of this, it is useful to analyze how varnishes behave during and after degradation in humid environments and/or with emission of ultraviolet radiation (UV), because it makes possible to know which is the best coating for each environment. To study the degradation, 1006 steel samples painted with varnishes based on thermoplastic acrylic, epoxy and polyurethane resins were used. Then these samples were placed inside the humidity and ultraviolet radiation (QUV) chambers for the degradation to occur in an accelerated way, up to 5000 hours. The evaluation of varnish degradation was performed by thickness, roughness, wettability, adhesion, color, brightness, impact resistance and degree of blistering analyses. The degree of rusting was used to measure how much the varnishes protected the steel from corrosion. Degradation did not modify the thickness of the varnishes significantly, but their roughness increased, especially the roughness of acrylic and epoxy. The wettability of the varnishes increased with degradation, making them more hydrophilic. The highest initial adhesion (in 0 hours) was that the epoxy varnish, however, after exposure in the chambers, it was verified that the adhesions of the varnishes approached. Regarding to color, epoxy varnish was the most affected, especially when exposed to the QUV chamber, showing that structures painted with such coatings should not be exposed to UV radiation for long times. The brightness of the three varnishes has decreased, especially that of the thermoplastic acrylic and epoxy degraded, respectively, in the humidity and QUV chambers. Degree of blister was observed only in samples of epoxy varnish. The three varnishes protected the steel efficiently, because none of the samples presented degree of rust higher than Ri1, except for the degraded epoxy in the QUV chamber. In general, degradation in the QUV chamber caused more alterations in properties of the epoxy varnish, while the thermoplastic acrylic varnish was more affected in the degradation in the humidity chamber. The properties of the polyurethane varnish varied in a similar way in the degradations in a QUV and humidity chamber, except for roughness, adhesion and color. Therefore, it is noticed that humidity and UV radiation are crucial in altering the properties of the three varnishes.

A utilização de silano como revestimento protetor em substrato de alumínio vem sendo estudada como uma alternativa à cromatização. Contudo, filmes a base de silanos apresentam propriedades anticorrosivas inferiores aos cromatos devido à baixa espessura e não uniformidade da camada. Para tanto, foi analisado nesse trabalho a deposição de diversas combinações de camadas de silano formadas por tetraetoxissilano (TEOS) e viniltrietoxissilano (VTES), assim como a utilização de tanino de Acácia-negra em pó como aditivo. O método de sol-gel foi utilizado para a formação dos filmes reticulados sobre substrato de alumínio AA 1100. A técnica proposta foi comparada à cromatização com a utilização do ensaio eletroquímico de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), ensaio de corrosão acelerada em câmara de névoa salina e medição do ângulo de contato. Para a caracterização morfológica foi utilizado o ensaio de fluorescência de raio X (FRX) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). Como resultado observou-se melhora na resistência à corrosão das amostras duplamente imersas em comparação com as de imersão simples. Os resultados no ensaio de EIE permaneceram inferiores aos obtidos pelas amostras cromatizadas. Contudo, devido a restrições legais quanto ao uso do Cr+6, concluiu-se que o revestimento proposto possui potencial para substituir o processo de cromatização. The use of silane as a protective coating on aluminum substrate has been studied as an alternative to chromatization. However, silanes-based films have lower corrosion properties than chromate due to low layer thickness and nonuniformity. Therefore, it was proposed in this work the deposition of various combinations of silane layers formed by tetraethoxysilane (TEOS) and by vinyltriethoxysilane (VTES), black acacia powder tannin was used as an additive. The sol-gel method was used to form the crosslinked films on commercially pure aluminum substrate. The proposed technique was compared to the chromatization through e electrochemical impedance spectroscopy (EIS), salt spray test chamber and contact angle measurement. For the morphological characterization, the X-ray fluorescence (XRF) and energy dispersive spectroscopy (EDS) assay was used. As a result, an improvement in the corrosion resistance of the doubly immersed samples was observed when compared to the simple immersion samples. The results observed in the EIS test remained lower than those obtained by the chromatized samples. Nevertheless, due to legal restriction on the use of Cr+6, it was concluded that the proposed coating has the potential to replace the chromatization process.

A capacidade de oxidação de uma grande variedade de substratos e a autonomia relativa das lacases frente a outras enzimas têm atraído grande interesse no desenvolvimento de tecnologias para aplicações na área industrial e ambiental como um catalisador verde. A baixa estabilidade e o elevado custo de produção são os principais fatores que limitam o uso de enzimas em processos de tratamento de efluentes. Desta forma, o principal objetivo deste trabalho foi sintetizar um suporte magnético, recobrir com quitosana e imobilizar a enzima lacase, a fim de aplicar o biocatalisador imobilizado na degradação de corantes sintéticos presentes em efluentes têxteis. Foram utilizadas duas lacases para este estudo, uma de Marasmiellus palmivorus (bruta e purificada) e outra de Trametes versicolor (comercial). As proteínas do extrato bruto enzimático produzido pelo fungo M. palmivorus foram concentradas e a lacase foi imobilizada em partículas de magnetita sintetizadas pelo método de co-precipitação e recobertas com quitosana por gelificação ionotrópica. O suporte foi funcionalizado com glutaraldeído e caracterizado por VSM, método de BET, MEV e FTIR. A maior atividade da lacase bruta imobilizada de M. palmivorus foi obtida com 25 mg proteína.g suporte seco-1 e 90 mM de glutaraldeído e foi de 139,84 U.g suporte seco-1, com eficiência de 48,74 % e rendimento acima de 99%; enquanto que para a lacase purificada imobilizada de M. palmivorus obteve-se 268,40 U.g suporte seco-1 com 15 mg proteína.g suporte seco-1 e o rendimento e eficiência foram de 98,02% e 27,15%, respectivamente. Para a lacase comercial imobilizada, a maior atividade foi alcançada com 571 mg proteína.g suporte seco-1 e foi de 74,92 U.g suporte seco-1, com eficiência de 45,30% e rendimento de 97,58%. O pH ótimo da lacase bruta solúvel e imobilizada foi em 5,5 e a temperatura ótima variou entre 40–50 ºC para a forma solúvel e entre 25–35 ºC para a forma imobilizada. Já para a enzima comercial, o pH ótimo foi em 4 e a temperatura ótima variou de 30–40 ºC para a enzima solúvel, e foi de 25 ºC para a enzima imobilizada. A imobilização aumentou a estabilidade térmica de ambas as enzimas, entretanto as formas solúvel e imobilizada da lacase bruta perderam atividade quando armazenadas em tampão a 4ºC. Por fim, a reação de descoloração do alaranjado de metila com o uso de 2,2´-azino-bis(3-etilbenzotiazole-6-ácido sulfônico) (ABTS) como mediador, possibilitou 30 ciclos de reuso com percentual de descoloração acima de 60%. The oxidation capacity of a broad range of substrates and the relative autonomy of the laccases against other enzymes, have attracted great interest in the development of technologies for industrial and environmental applications as a green catalyst. The low stability and the high cost of production are the main factors that limit the use of enzymes in wastewater treatment processes. In this way, the main objective of this work was to synthesize a magnetic support, to coat with chitosan and to immobilize the lacase enzyme in order to apply the immobilized biocatalyst in the degradation of synthetic dyes present in textile effluents. For this study two laccases were used, one of them, from Marasmiellus palmivorus (crude and purified) and another one from Trametes versicolor (commercial). The proteins of the crude enzymatic extract produced by M. palmivorus fungus were concentrated and the laccase was immobilized on magnetite particles synthesized by the co-precipitation method and coated with chitosan by ionotropic gelation. The support was functionalized with glutaraldehyde and characterized by VSM, BET method, SEM and FTIR. The highest activity of the immobilized crude laccase of M. palmivorus was obtained with 25 mg protein.g dry support-1 and 90 mM glutaraldehyde and was 139.84 U.g dry support-1, with 48.74% of efficiency and yield above 99%; while for the immobilized purified laccase of M. palmivorus, 268.40 U.g dry support-1 was obtained with 15 mg protein.g dry support-1 and the yield and efficiency were 98.02% and 27.15%, respectively. For the immobilized commercial laccase the highest activity was achieved with 571 mg protein.g dry support-1 and was 74.92 U.g dry support-1, with efficiency of 45.30% and yield of 97.58%. The optimum pH of the soluble and immobilized crude laccase was 5.5 and the optimum temperature varied between 40-50 °C for the soluble form and between 25-35 °C for the immobilized form. As for the commercial enzyme, the optimum pH was 4 and the optimum temperature ranged from 30-40 °C for the soluble enzyme and 25 °C for the immobilized enzyme. Immobilization increased the thermal stability of both enzymes, however the soluble and immobilized forms of the crude laccase lost activity when stored in buffer at 4 °C. Finally, the descolorization reaction of methyl orange with the use of 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazole-6-sulfonic acid) (ABTS) as a mediator allowed 30 cycles of reuse with a percentage of descolorization above 60%.

Revestimentos à base de tanino e silano são alternativas promissoras para tratamentos de conversão à base de cromo em aços galvanizados, uma vez que os íons Cr+6 são tóxicos e carcinogênicos. Neste estudo, avaliou-se a aplicação de revestimentos à base de taninos e à base de silano (TEOS) e a combinação destes em camadas alternadas, variando o pH. Testes de polarização potenciostática, impedância eletroquímica, MEV/EDS e ensaios de corrosão acelerada foram realizados, acompanhando o envelhecimento da amostra. Os resultados mostraram maior resistência à corrosão quando os revestimentos foram obtidos em camadas alternadas, apresentando melhor desempenho quando comparados aos mesmos revestimentos à base de tanino e silano utilizados individualmente. Os resultados mostraram-se promissores, pois são revestimentos menos nocivos ao meio ambiente. Tannin and silane based coatings are promising alternatives to chromium-based coatings in galvanized steels, since Cr + 6 ions are toxic and carcinogenic. In this study the application of tannin based coatings, silane based (TEOS) and the combination of them in alternate layers, varying the pH was evaluated. Tests of potentiostatic polarization, electrochemical impedance, MEV / EDS and accelerated corrosion tests of the sample were carried out, accompanying the aging of the sample. The results showed increased corrosion resistance when the coatings were used in alternate layers, having better performance when compared to the same coatings based on tannin and silane used individually. The results have shown promise as they are less harmful coatings to the environment.

Este trabalho tem por objetivo avaliar a influência da marcação a laser por fibra ótica na resistência à corrosão do aço inoxidável martensítico DIN 1.4110 utilizado na indústria metalúrgica, mais especificamente em cutelaria. Para isso, amostras do aço foram tratadas termicamente em um forno de atmosfera controlada a 1060 ºC para realização da têmpera, seguido de revenimento a 250 ºC por 90 minutos. Entre a têmpera e o revenimento foi realizado tratamento criogênico a – 80 ºC durante 20 minutos. O material, após ser tratado termicamente, passou pelas etapas de usinagem e acabamento. Com o produto pronto, foram realizadas marcações a laser com variação de espaçamento de 0,02 mm, 0,04 mm e 0,08 mm a seco, em água e solução de água com passivante. Para avaliar a microestrutura do material utilizou-se microscópio óptico e microscópio eletrônico de varredura com detector de dispersão de energia. Na avaliação da resistência à corrosão utilizou-se as técnicas de ensaio acelerado por névoa salina e ensaio de corrosão por imersão. Aplicou-se rugosímetro para medição da rugosidade do material, termovisor para medição da temperatura do aço durante a marcação a laser e espectrômetro de emissão ótica para análise da composição química. Os resultados obtidos apontam leve melhora na resistência à corrosão para as peças marcadas com água em comparação à marcação a seco, no entanto, a marcação com água e passivante indicou melhora na resistência à corrosão quando comparada com as demais. This study aims to evaluate the effect of marking with a fiber optic laser in the corrosion resistance of martensitic stainless steel DIN 1.4110 steel used in the metallurgical industry, more specifically in cutlery. To do such work, the steel samples were heat treated in a controlled atmosphere furnace at 1060 ºC and quenched, followed by tempering at 250 ºC for 90 minutes. Between a quenching and tempering, a cryogenic treatment was carried out at -80 ° C for 20 minutes. After that, the material was machined and surface finished. The final product was laser marked with 0.02, 0.05 and 0.08 mm thickness, marks in air, water and passivating water solution. For microscopic analysis of the material, a scanning electron microscope (SEM) with an energy dispersion spectrometer (EDS) was used. For evaluation of the corrosion resistance, the following were used: salt spray and immersion tests. A roughness meter was used to measure the roughness of the material, surface thermal imager for water temperature during laser marking and optical emission spectrometer for the analysis of chemical composition. The results showed a small improvement in the corrosion resistance at parts marked in water in comparison to dry marking, however, marking in passivating water solution increased the corrosion resistance compared the others.

Foram desenvolvidos revestimentos condutores com características antiestáticas com misturas de diferentes resinas com cargas de um polímero intrinsecamente condutor, a polianilina (PAni). O objetivo é tornar condutora a superfície de um substrato isolante, o copolímero Acrilonitrila Butadieno Estireno (ABS), para blindagem e dissipação da carga estática. A PAni foi sintetizada em emulsão água/tolueno, em uma única etapa, e protonada com ácido dodecilbenzeno sulfonato (DBSA); obteve-se assim PAni/DBSA na fase sal de esmeraldina, solubilizada em tolueno. A PAni/DBSA em solução foi misturada com resinas acrílica e epóxi, para produção de revestimentos condutores, e foram avaliadas suas propriedades físico-químicas, morfológicas, mecânicas e elétricas. A PAni/DBSA assim como as resinas e os revestimentos produzidos foram caracterizadas por Espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier. Destarte, caracterizaram-se os revestimentos por: Microscopia Eletrônica de Varredura e Espectroscopia Dispersiva de Raio-x, para análise da distribuição das fibras do polímero condutor; rugosímetro, para avaliação da homogeneidade dos filmes; Microscopia Óptica, para medição da espessura dos filmes sobre os substratos. Ensaios mecânicos de impacto e adesão foram realizados para verificação da eficiência da aplicabilidade dos revestimentos sobre os substratos. Também se analisou a influência da degradação na condutividade dos revestimentos em um ensaio acelerado de Câmara Úmida Ultravioleta e outra análise da condutividade em 4 pontas. Com base nos resultados obtidos, foi possível constatar que houve a dissipação e blindagem eletrostática, e consequentemente a possibilidade do uso dos revestimentos condutores com PAni em materiais não condutores como ABS. Conductive coatings with antistatic characteristics have been developed from mixtures of different resins with charge of an intrinsically conductive polymer, polyaniline (PAni). The objective is to make the surface of an insulating substrate, the Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) copolymer, conductive for shielding and dissipation of static charge. PAni was synthesized in water / toluene emulsion in one step and protonated with dodecylbenzene sulfonate acid (DBSA); PAni / DBSA was thus obtained in the emerald salt phase, solubilized in toluene. PAni / DBSA in solution was mixed with acrylic and epoxy resins to produce conductive coatings, and their physical-chemical, morphological, mechanical and electrical properties were evaluated. PAni / DBSA as well as the resins and coatings produced were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy. Thus, the coatings were characterized by: Scanning Electron Microscopy and X-ray Dispersive Spectroscopy, for analysis of the distribution of the conductive polymer fibers; roughness tester to evaluate the homogeneity of the films; Optical microscopy for measuring the thickness of films on substrates. Mechanical impact and adhesion tests were performed to verify the efficiency of the applicability of the coatings on the substrates. The influence of degradation on the conductivity of coatings was also analyzed in an accelerated Ultraviolet Wet Chamber assay and another 4-point conductivity analysis. Based on the results obtained, it was possible to verify that there was dissipation and electrostatic shielding, and consequently the possibility of using conductive PAni coatings in non-conductive materials such as ABS.

Este estudo apresenta um diagnóstico de empresas da modalidade da engenharia civil situadas na Região Metropolitana de Porto Alegre (RMPA) que trabalham com a implantação de projetos que viabilizam o aproveitamento da água de chuva e também o reúso de águas cinzas de fontes como lavatórios, chuveiros e máquinas de lavar roupas, em condomínios residenciais ou comerciais. Aplicou-se um questionário on-line com 13 perguntas, 11 objetivas e 2 discursivas, utilizando como ferramenta o método quantitativo Google forms. O total de empresas que recebeu o questionário foi de 985, pertencentes aos 34 municípios da RMPA e registradas no Conselho Regional de Engenharia e Agronomia do Rio Grande do Sul (CREA-RS). Destas, 23 responderam, representando um percentual total de retorno de 2,34%. Entretanto, mesmo com um percentual baixo de retorno, 10 empresas informaram que trabalham com projetos de aproveitamento de água de chuva ou reúso de águas cinzas, sendo estas do ramo construtoras. São empresas pertencentes aos municípios de Gravataí, Guaíba, Porto Alegre, São Leopoldo e Viamão, e representam 43,48% das 23 empresas. Concluiu-se que na RMPA ainda é tímido o número de empresas que desenvolvem projetos de captação e aproveitamento pluvial ou de reúso de águas cinzas. As dificuldades mais relatadas pelas empresas foram: a falta de investimento e incentivos públicos ou privados; armazenamento da água; equipamentos mais adequados e convencer o cliente sobre obras de sustentabilidade. Tais dificuldades provavelmente incidem na questão cultural da população gaúcha que não possui o hábito de armazenar água de chuva proveniente dos períodos chuvosos. Na RMPA também é comum, nos meses de verão, ocorrer estiagem em alguns de seus municípios e não somente no restante da metade sul do Estado, onde a escassa precipitação assola dezenas de municípios como consequência de padrões climáticos naturais aos quais o Estado está sujeito. Especialistas da área de climatologia apontam que períodos de escassez estão relacionados às mudanças climáticas globais. No entanto, nos outros meses em que ocorrem chuvas com maior intensidade, nos mesmos municípios, não há armazenamento suficiente ou interesse por parte da população, nem mesmo planejamento e investimento pelo poder público. This study presents a diagnosis of companies of the civil engineering modality located in Metropolitan Region of Porto Alegre (RMPA) that work with the implantation of projects that make feasible the use of rainwater and also the reuse of gray water from sources such as wash basins, showers and washing machines , in residential or commercial condominiums. An online questionnaire was applied with 13 questions, 11 objective and 2 discursive, using as a tool the quantitative method Google forms. The total number of companies that received the questionnaire was 985, belonging to the 34 municipalities of the RMPA and registered in the Regional Council of Engineering and Agronomy of Rio Grande do Sul (CREA-RS). Of these, 23 responded, representing a total return percentage of 2.34%. However, even with a low percentage of return, 10 companies reported working on rainwater harvesting or gray water reuse projects, which are construction companies. They are companies belonging to the municipalities of Gravataí, Guaíba, Porto Alegre, São Leopoldo and Viamão, and represent 43.48% of the 23 companies. It was concluded that the RMPA is still timid the number of companies that develop projects to capture and use rainwater or reuse of gray water. The difficulties most reported by the companies were: lack of investment and public or private incentives; water storage; equipment and persuade the client about sustainability works. These difficulties are probably related to the cultural issue of the population of Rio Grande do Sul that is not in the habit of storing rainwater from the rainy season. In the RMPA it is also common, in the summer months, to drought in some of its municipalities and not only in the rest of the southern half of the State, where the scarce precipitation plagues dozens of municipalities as a consequence of natural climatic patterns to which the State is subject. Specialists in the area of climatology point out that periods of scarcity are related to global climate change. However, in the other months in which rainfall occurs with greater intensity, in the same municipalities, there is not sufficient storage or interest on the part of the population, nor even planning and investment by the public sector.

A proteção de materiais com alto valor agregado contra as intempéries é de grande importância tecnológica e econômica. Atualmente, a principal defesa diante do desgaste natural destes materiais é o revestimento, seja inorgânico, orgânico ou metálico. Um revestimento pode atuar de diversas formas para proteger o material em questão, atuando como barreira física, metal de sacrifício ou proteção anódica. O desenvolvimento de revestimentos protetores de alta durabilidade e baixo custo é de suma importância para o crescimento da indústria e das cidades em todo o mundo. Diante disso, este trabalho estuda a degradação de quatro revestimentos orgânicos comerciais, de diferentes composições químicas e propriedades físicas, com o objetivo de interpretar os fenômenos que ocorrem durante os ensaios e investigar as falhas apresentadas ao longo do tempo. As análises foram realizadas com uma tinta epóxi branca, uma tinta poliuretânica branca, uma tinta alquídica branca e um verniz acrílico. Cada um dos revestimentos estudados possui um mecanismo diferente de formação do filme sobre o substrato escolhido, aço carbono, e, portanto, possui características individuais específicas. A degradação dos filmes orgânicos foi realizada com a exposição dos corpos de prova à radiação ultravioleta (UV), de forma natural e acelerada, a fim também de avaliar diferenças e o comportamento destes revestimentos As amostras em exposição natural permaneceram durante um ano em contato com radiações solares, umidade, chuva e variações de temperatura. Já as amostras em exposição acelerada foram ensaiadas em uma câmara de intempéries aceleradas de UV por até 2000 horas. A degradação dos filmes foi acompanhada durante todos os ensaios e analisada por diferentes técnicas de caracterização, tais como: DSC, FTIR, MEV, EDS, FRX, microscopia óptica, espectrofotometria de cor; ensaios mecânicos de impacto, flexibilidade, aderência, rugosidade, além de medições periódicas de espessura. Paralelamente, exposições prolongadas em câmara úmida e névoa salina foram realizadas como parâmetro de comparação. Os resultados demonstram que a tinta poliuretânica sofre menores variações de cor e brilho, após os ensaios de degradação e que o verniz acrílico é o mais afetado na maioria dos casos. A tinta alquídica sofreu alterações significativas em névoa salina, entretanto, teve melhoras em suas propriedades mecânicas após as exposições ao UV. Quanto à comparação entre o ensaio de degradação natural e o artificial, conclui-se que cada ensaio interfere de diferentes maneiras nas propriedades dos revestimentos. The protection of materials with high added value against the weather has great technological and economic significance. Currently, the main defense against the natural wear of these materials is the coating, whether inorganic, organic or metallic. A coating can act in various ways to protect the material in question, acting as a physical barrier, sacrificial metal or anodic protection. The development of protective coatings of high durability and low cost is very important for the growth of industry and cities around the world. Therefore, in this work are studied the degradation of four organic coatings, with different chemical compositions and physical properties, in order to interpret the phenomena that occur during the tests and to investigate the failures presented over time. The analyses were performed with a white epoxy paint, a white polyurethane paint, a white alkyd paint and an acrylic lacquer. Each one of the studied coatings has a different mechanism of film formation on the chosen substrate, carbon steel, and therefore has specific individual characteristics. The degradation of the organic films was carried out by exposing the specimens to ultraviolet (UV) radiation, in a natural and accelerated way, in order to clarify their differences and establish comparisons. The samples in natural exposure remained for a year outside, in contact with solar radiation, humidity, rainfall and temperature variations The accelerated exposure samples were tested in a chamber of accelerated UV for up to 2000 hours. The films degradation were monitored during all the tests and analysed by different characterization techniques, such as: DSC, FTIR, SEM, EDS, FRX, optical microscopy, color spectrophotometry; mechanical impact tests, flexibility, adhesion, roughness, in addition to periodic thickness measurements. At the same time, prolonged exposures in humidity chamber and salt spray were performed as a parameter of comparison. The results demonstrate that the polyurethane paint undergoes smaller variations of its properties after the tests and that the acrylic varnish is the most affected in most cases. About the comparison between the natural and the artificial degradation test, it is concluded that each test interferes in different ways in the properties of the coatings.

A proteção contra a corrosão do aço galvanizado com um tratamento via cromatização, apesar de apresentar desempenho superior à outras alternativas, gera efluentes tóxicos ao meio ambiente e em especial aos seres humanos. Dentre as alternativas apresentadas até o presente momento, que incluem diversos tipos de tratamentos para esse substrato, um deles é o revestimento com silanos. Apesar desse revestimento ter um satisfatório desempenho, vem se utilizando incorporações em seu preparo, para se potencializar seu desempenho. A incorporação escolhida nesse trabalho foi a do tanino, um inibidor de corrosão natural, extraído de vegetais. O objetivo desse trabalho é avaliar um revestimento do silano Ortossilicato de tetraetila (TEOS) junto de um tanino para o aço galvanizado destinado a aplicações onde não há pintura. Essa sinergia deve proteger a superfície até que o zinco consiga de forma natural desenvolver sua pátina protetora, formando uma barreira entre substrato e eletrólito. Foram revestidas chapas de aço galvanizado com períodos de imersão que variaram entre 2 e 10 minutos, com soluções na concentração de tanino de 2g/L e 10g/L com diferentes valores de pH, em uma solução previamente preparada de TEOS em concentração de 2%, água 49% e etanol 49%. Realizou-se análise comparativa entre os diferentes parâmetros de tratamento proposto neste trabalho com aço galvanizado somente desengraxado e aço galvanizado cromatizado nas seguintes técnicas: espectroscopia de impedância eletroquímica, polarização potenciodinâmica, microscopia eletrônica de varredura acoplada a espectroscopia de energia dispersiva, e ensaios de corrosão acelerada em câmara úmida e névoa salina. Os resultados apresentados indicam que diferentes concentrações de tanino e tempos de imersão não são significativos para causar diferenças relevantes entre os desempenhos e que os substratos tratados demonstraram um desempenho superior comparado às amostras que não tinham nenhum tipo de tratamento e inferiores às amostras cromatizadas. The corrosion protection of galvanized steel with a chromatized treatment, despite superior performance to other alternatives, generates effluents toxic to the environment and especially to humans. Among the alternatives presented to date, which include several types of treatments for this substrate, one of them is the coating with silanes. Although this coating has a satisfactory performance, it has been using incorporations in its preparation, to enhance its performance. The incorporation chosen in this work was that of tannin, a natural corrosion inhibitor, extracted from plants. The objective of this work is to evaluate a coating of silane tetraethyl orthosilicate (TEOS) with tannin for galvanized steel, for applications where there is no paint. This synergy should protect the surface until zinc can naturally develop its protective patina, forming a barrier between substrate and electrolyte. Galvanized steel plates were coated with immersion times ranging from 2 to 10 minutes, with solutions at tannin concentration of 2 g/L and 10 g/L with different pH values, in a previously prepared solution of TEOS at a concentration of 2% , 49% of water and 49% of ethanol. A comparative analysis was performed between the different treatment parameters proposed in this work with galvanized steel only degreased and galvanized steel chromatized in the following techniques: electrochemical impedance spectroscopy (EIE), potentiodynamic polarization, scanning electron microscopy coupled to dispersive energy spectroscopy, and corrosion tests accelerated in humid chamber and saline mist. The results indicated that different concentrations of tannin and immersion times are not significant to cause relevant differences between the performances and that the substrates demonstrated superior performance compared to the samples that had no type of treatment, and inferior to the samples chromatized.

A aplicação de revestimentos orgânicos sobre o alumínio e suas ligas é dificultada pela inércia química da camada natural de óxido de alumínio presente na superfície, portanto há a necessidade do uso de pré-tratamentos de superfície para possibilitar a pintura bem-sucedida. Dentre os pré-tratamentos para a pintura do alumínio o mais utilizado é a cromatização hexavalente, de uso restrito em virtude do potencial nocivo do íon Cr+6. Neste contexto, os filmes de organossilanos são uma alternativa razoável para o pré-tratamento do alumínio, porém a técnica convencional de obtenção de filmes por imersão em sol-gel pode conduzir a camadas heterogêneas. O objetivo deste trabalho é avaliar o uso da técnica de deposição eletroassistida de organossilanos como pré-tratamento para a pintura de substratos metálicos comparando-a com a técnica de imersão e a cromatização hexavalente. Esta técnica deve favorecer a ocorrência das reações de condensação dos organossilanos na superfície do metal a partir da hidrólise do meio sol-gel Foram revestidos substratos de aço carbono AISI 1006 e alumínio comercialmente puro AA 1100 com os organossilanos ortossilicato de tetraetila (TEOS) e viniltrietoxissilano (VTES) em diferentes sobrepotenciais de deposição. Após estes pré-tratamentos foram aplicados revestimentos orgânicos comerciais à base de resinas acrílica, alquídica e poliuretânica. A comparação entre os pré-tratamentos foi realizada através dos seguintes ensaios: corrosão acelerada em câmara úmida e névoa salina, medidas de aderência de tinta, MEV, EDS, flexão em mandril cônico, resistência ao impacto, espectroscopia de impedância eletroquímica e polarização potenciodinâmica. Os resultados observados indicam que a técnica de deposição eletroassistida em sobrepotenciais catódicos pode promover a formação de filmes mais homogêneos que propiciam maior aderência de tinta, porém não houve acréscimo na proteção contra a corrosão a partir do uso dos pré-tratamentos à base de organossilanos. The painting of aluminum and its alloys is hampered by the chemical inertness of the natural aluminum oxide layer present on its surface, therefore the use of surface pretreatments is necessary to allow the successful painting. Among the aluminum pretreatments, the most used is the hexavalent chromate conversion coating, which use is restricted because of the harmful potential of the Cr+6 ions. In this context, organosilane coatings are a reasonable alternative for aluminum pretreatment, but the conventional technique for obtaining organosilane coatings by immersion in sol-gel may lead to non-homogeneous films. The aim of this work is to assess the use of the electro-assisted deposition of organosilanes technique as a pretreatment for painting metallic substrates comparing it with the immersion technique and chromate conversion coatings. It is expected that this technique will favor the condensation reactions by promoting the sol-gel hydrolysis. AISI 1006 steel and AA 1100 aluminum substrates were coated with tetraethylorthosilicate (TEOS) and vinyltriethoxysilane (VTES) in different deposition potentials After these pretreatments commercial organic coatings based on acrylic, alkyd and polyurethane resins were applied on the samples. The comparison of the pretreatments was performed through the following tests: water resistance in 100% relative humidity, salt spray, paint adherence measurement, SEM, EDS, conical mandrel bending, impact resistance, electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic polarization. The results indicate that the electro-assisted deposition on cathodic potentials may promote the formation of more homogeneous films which provide greater paint adherence, but no improvement of corrosion protection was observed with the use of organosilane pretreatments.

A região sul do Brasil é polo nacional em produção de painéis compensados. Em sua grande maioria, os painéis são produzidos a partir de lâminas de Pinus, pois a região sul do Brasil é propícia para esta cultura. Para a produção das lâminas, as toras de Pinus passam por um processo de cozimento, com vapor d'água, para que haja um amolecimento das fibras, assim facilitando o processo de laminação e diminuindo as perdas de material. O efluente gerado neste processo possui uma alta carga orgânica, sólidos dissolvidos e suspensos, pH levemente ácido e possui diversos extrativos da madeira em sua composição. Um dos extrativos de maior interesse são os taninos. O efluente foi coletado no canal de escoamento das baias de cozimento em indústria de produção de painéis compensados no Centro-oeste de Santa Catarina e levado a Porto Alegre para estudo. O efluente foi acondicionado em galões de 5 L ou 20 L no LACOR-UFRGS, ao abrigo de luz e calor até que um volume de 45 L fosse acumulado e então foi equalizado para padronizar suas características. Estudou-se o comportamento do efluente em diferentes pH e descobriu-se que sua coloração varia de acordo com a faixa de pH e que ele forma flocos que sedimentam em pH abaixo de 2. Também notou-se que ao elevar o pH do clarificado a 7, após a acidificação e separação do sedimentado, o clarificado também formava um sedimentado em pH próximo ao neutro além de tornar-se escuro. Assim, foi desenvolvida uma metodologia para separação do sedimentado e do clarificado com a redução do pH com HCl e decantação em cones de Imhoff por 1h e posterior elevação do pH do clarificado até 7 com NaOH 1 mol. O sedimento formado durante a alcalinização foi separado do clarificado em cones de Imhoff depois de decantado por 1h. O clarificado acidificado apresentou uma remoção de turbidez de 80% e diminuição na concentração de polifenóis totais de 64% em relação ao efluente bruto inicial. O sedimento ácido foi analisado quanto a presença de polifenóis totais e o mesmo apresentou concentração de 14 vezes em relação ao efluente bruto inicial. Os sedimentados separados durante a acidificação e alcalinização foram analisado por FT-IR e comparados com 4 marcas comerciais de tanino, indicando que os sedimentados possivelmente são ricos em taninos. The southern area of Brazil is a national hub in the production of plywood panels. The panels are mostly manufactured from Pinus sheets, due to the south of Brazil being favorable to this culture. In production, the Pinus logs go through a baking process, with steam, so that the fibers are softened, thus making the lamination process easier and decreasing loss of material. The effluent generated in this process contains high organic charge, dissolved and suspended solids, slightly acidic pH and several wood extracts in its composition. One of the extracts of higher interest are the tannins. The effluent was collected in the outlets of the baking compartments at a plywood panel industry in the central-west region of Santa Catarina state and taken to Porto Alegre for study. The effluent was stored in 5 L or 20 L gallons at the LACOR-UFRGS, light and heat proof until a volume of 45 L was gathered and then equalized in order to standardize its characteristics. The behavior of the effluents was studied in different pH levels and was discovered that its coloring varies according to the pH range and that it forms flocks which sediment at pH below 2. Also, was noted that by increasing the pH of the clarified to 7, after acidification and separation of the sediment, the clarified also formed a sediment in pH close to neutral besides becoming dark. Thus, was developed a methodology to separate the sediment and the clarified with a pH reduction with HC1 and decantation in Imhoff cones for one hour and later increase of the clarified of the pH up to 7 with NaOH 1 mol. The sediment formed during the alkalinization was separated from the clarified in Imhoff cones and later decanted for 1 hour. The acidic clarified showed an 80% removal of turbidity and decrease in the concentration of total polyphenols of 64% compared to the initial raw effluent. The acidic sediment was analyzed regarding the total polyphenol presence and it showed a concentration of 14 times towards the initial raw effluent. The sediments separated during acidification and alkalinization were analyzed by FT-IR and compared to 4 commercial brands of tannins, showing that the sediments are possibly rich in tannins.

No aço galvanizado é comum o uso de revestimentos a base de cromatos, os quais são amplamente reconhecidos por sua eficiência para proteção contra a corrosão. Entretanto, sabe-se que os íons Cr+6 são tóxicos e cancerígenos. Por esse motivo o estudo de alternativas ao seu uso vem ocorrendo em todo o mundo. Os taninos já vêm sendo estudados há anos pelas suas propriedades anticorrosivas, porém ainda não se tem certeza da possibilidade da sua atuação na passivação do aço galvanizado, podendo ser uma possível alternativa à cromatização. Neste estudo foi avaliada a aplicação de revestimentos de taninos sobre o aço galvanizado. Utilizou-se dois taninos comerciais distintos, dois tempos de imersão (8 e 15 minutos), dois pH de soluções (2,5 e 4,5) e duas concentrações de solução de taninos (2 e 10 g/L). Foram realizados ensaios de espectroscopia de impedância eletroquímica, polarização potenciostática, nevoa salina, câmara úmida e intemperismo. Os resultados foram comparados ao revestimento cromatizado e ao aço galvanizado sem tratamento. Foi possível concluir que existe um efeito protetivo dos taninos no aço galvanizado. As amostras de tanino Weibull foram superiores às de Macrospec em todas as condições. As amostras de tempo de imersão de 15 minutos tiveram resultados melhores do que as de 8 minutos. A solução de pH 4,5 apresentou resultados melhores do que de 2,5. E as concentrações de 2 e 10 g/L obtiveram resultados semelhantes para os testes realizados. O revestimento de taninos para o aço galvanizado apresentou bons resultados, porém inferiores ao do cromatizado. Chromate based coatings are usually used on galvanized steel, being widely recognized for their efficiency to protect against corrosion. However, it is known that Cr+6 ions are highly toxic and carcinogenic. For this reason, the assessment of alternatives for its use is being researched worldwide. Tannins have already been studied for years for their anti-corrosive properties, but it is still uncertain that they can act in passivation of galvanized steel, as a possible replacement for chromate. This study evaluated the application of tannin coatings on galvanized steel. Two different commercial tannins, two immersion times (8 and 15 minutes), two solutions pH’s (2.5 and 4.5) and two tannin solution concentrations (2 and 10 g/L) were tested. Electrochemical impedance spectroscopy, potentiostatic polarization, salt spray, wet chamber and weathering tests were performed. The results were compared with chromate coated and bare galvanized steel. It was concluded that there is a protective effect of tannin in galvanized steel. The Weibull tannin samples were superior to Macrospec in all conditions. The immersion time of 15 minutes samples had better results than 8 minutes. The solution of pH 4.5 showed better results than 2.5. In addition, concentrations of 2 and 10 g / L obtained similar results for the performed tests. Tannin coating on galvanized steel showed good results, but lower than the chromate one.

Em meio ao declínio do consumo de cigarros devido ao aumento das campanhas restritivas e a crescente consciência pública dos riscos associados à saúde dos fumantes, as indústrias de cigarros se deparam com o constante desafio de desenvolver novas tecnologias de fabricação e materiais que minimizem os efeitos da fumaça de cigarros sobre a saúde dos consumidores. O sabor e a composição da fumaça ingerida pelo fumante durante o ato de fumar dependem fundamentalmente da combinação do design do cigarro e do blend de fumo utilizado. O interesse na realização desta pesquisa foi avaliar a influência da densidade do filtro de cigarros na redução dos teores dos principais constituintes da fumaça. Para a realização do estudo, protótipos de cigarro foram fabricados em escala industrial, utilizando o mesmo blend de fumo e demais parâmetros de design do cigarro, apenas variando a especificação do denier do acetato de celulose utilizado na fabricação do filtro. O desempenho dos filtros como material filtrante da fumaça foi avaliado em termos da queda de pressão e das propriedades da fibra do cabo de acetato. E, utilizando métodos padronizados, os protótipos de cigarro foram fumados em máquina de fumar e a composição dos teores de alcatrão, nicotina e monóxido de carbono foi determinada para a avaliação da capacidade de retenção dos filtros de cigarro fabricados com diferentes densidades. Os resultados mostram que a utilização de cabos de acetato com menor denier por filamento nos filtros de cigarro apresenta grande desempenho na redução dos constituintes da fase particulada da fumaça, como o alcatrão e a nicotina, porém não apresenta efeito na redução do monóxido de carbono, substância volátil presente na fase vapor da fumaça. No entanto, cabos de acetato com menor espessura dos filamentos somente podem ser utilizados em filtros de cigarro se combinados com outros parâmetros de design de cigarro a fim de não apresentar prejuízo na aceitação do produto junto aos consumidores, devido ao aumento no esforço para a realização da tragada. In the middle of the cigarette consumption decline caused by the increase of restrictive advertising campaigns and smokers’ health risk public awareness, tobacco industries now encounter the permanent challenge of developing materials and new manufacturing technologies to minimize cigarette smoke effects in regards to consumers’ health. The taste and formulation of the smoke absorbed in the smoking activity crucially depend on the combination between cigarette design and tobacco blend. The aim in this research was to evaluate the influence of cigarette filter density to reduce the level of smoke main constituents. In order to conduct the study, cigarette prototypes were manufactured at industrial proportion, using the same tobacco blend and respective cigarette design parameters, but only varying the denier specification of the cellulose acetate filter tow used to produce the filter. The performance of filters as smoke-filtering materials were evaluated in terms of pressure drop and filter tow fiber properties. And, according standardized methods, cigarette prototypes were smoked in smoking machines, and the composition of tar, nicotine and carbon monoxide levels was determined to evaluate the retention capacity of the cigarette filters manufactured with different densities. Results show that the use of filter tows with low denier per filament in cigarette filters increases smoke particulate phase components removal efficiency, such as tar and nicotine, but it does not present effects to reduce carbon monoxide, volatile substance that exists in the smoke vapor phase. However, filter tows with of filaments can only be used in cigarette filters if combined with other design parameters in order to avoid damage in the product acceptance by consumers due to the increase of effort in the cigarette puff.

A proteção anódica de metais tem como característica a formação de óxidos protetores insolúveis na superfície, o que resulta na passivação do metal, e consequentemente na desaceleração do processo corrosivo. O uso de polímeros intrinsecamente condutores (PIC), como a polianilina (PAni), tem-se apresentado como alternativa de revestimentos ou componente de revestimentos com propriedades anticorrosivas, devido às suas propriedades eletroquímicas de formação de par redox em interfaces metal/revestimento/eletrólito, que podem induzir o efeito de proteção anódica em metais passiváveis. Devido à dificuldade de dissolução da PAni em solventes para a formação de filmes poliméricos, foi formulado neste estudo um binder, formado pela mistura de PAni no estado oxidado e desdopado, com o plastificante não dopante 4-cloro-3-metilfenol e solvente, que foi adicionado à três tintas e uma resina comercial pelo método de moagem ou dispersão em alta rotação na concentração de 1%. As tintas produzidas foram caracterizadas por métodos físico-químicos e morfológicos que apresentaram resultados que indicam um revestimento em que a PAni está em parte na forma de resina e outra parte dispersa como pigmento, com a preservação das principais funções e características desejáveis da PAni para aplicação como revestimento anticorrosivo. Os ensaios eletroquímicos realizados com a exposição dos revestimentos aplicados sobre aço carbono em meio em que esse é passivável, ofereceram respostas que indicam que é possível a passivação e/ou manutenção da passivação do metal de interesse, fazendo com que este se comporte de forma mais nobre, a partir do uso de PAni EB na forma de binder. Estes resultados representam a ação da proteção anódica sem a necessidade da aplicação de uma corrente externa. The anodic protection of metals has as a characteristic the formation of protective insoluble oxides on the surface, which results in the passivation of the metal, and consequently in the deceleration of the corrosive process. The use of intrinsically conductive polymers (ICP), such as polyaniline (PAni), has been presented as an alternative coatings or coating component with anticorrosive properties, due to its electrochemical properties of redox pair formation in metal/coating/electrolyte interfaces, which can induce the anodic protection effect on passivable metals. Due to the difficulty of dissolving PAni in solvents for the formation of polymerics films, it was formulated in this study a binder, formed by a mixture of PAni in the oxidized and desdoped state, with the plasticizer non-doping 4-chloro-3-methylphenol and solvent, which was added to the three paints and a commercial resin by high speed milling or dispersing method in concentation of 1%. The paints produced were characterized by physico-chemical and morphological methods that showed results indicating a coating in which the PAni is partly in the form of resin and the other part dispersed as a pigment, keeping the main functions and desirable characteristics of PAni for application as an anticorrosive coating. The electrochemical tests carried out with the exposition of the coatings applied on carbon steel, in a medium in which it is passivable, offered answers that indicate that it is possible to induce and keep the passivation of the metal substrate, so that it behaves in a way more noble, from the use of PAni EB in the form of binder. These results represent the action of the anodic protection without the necessity of an external current application.