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The development of new bleaching agents with minimum concentration of hydrogen peroxide (HP), without adverse effects, and with bleaching effectiveness, has great clinical relevance. The aim of this study was to evaluate the bleaching efficacy and cytotoxicity of a new niobium-based bleaching gel, compared to already available HP-based gels.For the bleaching efficacy analysis, 40 bovine incisors were randomly divided into 4 groups according to the established bleaching protocol: control, untreated; 35HP, 35% HP bleaching gel; 6HP, 6% HP bleaching gel; NbHP, niobium gel associated with 3% HP gel. The color variation was measured in a spectrophotometer and the values of ΔL, Δa, Δb, and ΔE obtained. For the cell viability assay by MTT, MC3T3 cells were exposed to bleaching gel extracts (1:500, 1:250, 1:125 dilutions; immediately and 24 h). Statistical tests were performed (P 0.05).The color alteration for all bleaching gels was significant compared to control (P 0.05), but the NbHP gel showed a significant ΔE than other gels, with expressive color alteration at 14 days (P 0.05). The 35HP showed high cytotoxicity regarding control and the most groups in all periods and extracts analyzed (P 0.05), while the NbHP showed greater cell viability than control in the immediate period, dilution of the 1:500 and superior to 6HP in the most extracts at 24 h.The new experimental niobium-based gel has bleaching efficacy similar to that of gels with a high concentration of HP, and it has high cytocompatibility.The use of this new generation of niobium-based whitening gel associated with a low concentration of hydrogen peroxide represents the possibility of a tooth whitening with lower dentin sensitivity.

Mesoporous carbon (MC) derived from cassava starch was used to remove Acid Blue 113 azo dye from aqueous solutions. The influence of temperature, pH, ionic strength, and the adsorbent dose was investigated in a set of batch experiments. Experimental data showed that Acid Blue 113 adsorption was higher in the acid pH range than in the alkaline one, that dye adsorption increases when the ionic strength and temperature increase, and that adsorption results presented a good correlation with the Langmuir isotherm model. The adsorption capacity of MC was 295 mg g

Composite materials from PET and red mud (RM) wastes were used as catalysts for environmental application such as the wastewater treatment. The PET-RM catalysts were obtained by a mechanical mixture of the residues followed by thermal treatment under an N

Obstructive Sleep Apnea (OSA) and obesity are conditions that are gaining importance due to the high prevalence and influence on individuals’ health. Therefore, the aim of the study was to compare polysomnographic variables among Ob-structive Sleep Apnea (OSA) patients classified as eutrophic, overweight or obese. Eighty eight patients were evaluated divided in eutrophic (EG; n=21; BMI=23.4±1.3kg/m2), overweight (OWG; n=34; BMI=27.5±1.4kg/m2) and obese group (OG; n=33; BMI=33.6±2.9kg/m2) that carried out all-night basal polysomnography for the diagnosis of Obstructive Sleep Apnea (OSA). The following variables were analyzed: stages 1, 2 and 3 of sleep (N1, N2 and N3), REM sleep, index peri-odic movements of the lower limbs (PLMS), apnea and hypopnea (AHI), AHI in REM sleep (AHIREM) and micro-arousal rates (MAR). The OG presented an increase of the N2 (p=0,036), of the AHIREM (p=0.001) and of the MAR (p=0.004), in comparison to EG. The AHI was larger in the OG than in the EG (p

Introduction The use of non-invasive ventilation in the form of continuous positive airway pressure (CPAP) is among the main therapeutic options for patients with obstructive sleep apnea (OSA). Yet the effects of CPAP obtained on the first night of use are underreported. Objective To evaluate the acute effects of CPAP on polysomnographic variables in patients with OSA. Materials and methods This study is a case series with 31 patients (55.8 ± 11.4 years; 22 men) in the initial phase of CPAP treatment. The subjects were evaluated by means of polysomnography with and without CPAP (10.2 ± 3.1 cmH2O) and without CPAP, on different days, by means of the following variables: sleep stages 1, 2 and 3 (N1, N2 and N3), rapid eye movement (REM) sleep, apnea and hypopnea index (AHI), AHI in REM sleep (AHIREM) and the micro-arousal index (MAI). Results The use of CPAP resulted in a reduction of N2 (p < 0.001), AHI (p < 0.001), AHIREM (p < 0.001) and MAI (p = 0.001). There was an increase in N3 (p = 0.006) and REM sleep (p < 0.001) during the night with use of CPAP. Conclusion This study demonstrated that, from the first night of use by patients with OSA, CPAP promotes greater balance between sleep phases, and improves sleep quality. These results should be presented to patients and their families in order to encourage greater adherence in the initial phase of treatment with CPAP.

Study Model: Case – control. Study Objectives: To compare the functional capacity, respiratory parameters and quality of life between healthy subjects and patients with obstructive sleep apnea. Methodology: 19 patients with obstructive sleep apnea and 19 healthy subjects were evaluated regarding their quality of life (The Medical Study 36-Item Short-Form Health Survey), their functional capacity (six-minute walk test), pulmonary function (spirometry) and their strength respiratory muscle (manovacuometer). Results: Patients showed a decline in the quality of life concerning functional capacity domains, general state of health and mental health. The distance walked in the six-minute walk test was shorter for patients with obstructive sleep apnea. Respiratory parameters did not differ between groups. Conclusion: Patients with obstructive sleep apnea present impairment regarding their quality of life and functional capacity

A series of Nb-containing hematites, Fe2−xNbxO3 (%Nb = 0.00, 1.49, 5.00 and 9.24) were prepared using a conventional co-precipitation method. Room-temperature Mossbauer spectroscopy and powder X-ray diffraction measurements suggested the formation of a crystalline phase with partial substitution of Fe3+ by Nb5+. The reactivity of these Fe2−xNbxO3 materials as catalysts was investigated using the decomposition of isopropanol as a model reaction. Theoretical calculations and CO adsorption monitored by in situ infrared absorption spectroscopy showed that the presence and the position of substituting niobium atoms in the structure of hematite modify its surface properties. The results from this study also show that the presence of Nb changes the catalytic properties toward a preferential formation of propene, presumably because of the addition of oxygen vacancies. All catalysts show high catalytic activity, and reach total isopropanol conversion above 375 °C. Moreover, the material with high Nb content reaches total conversion at lower temperatures, at approximately 290 °C with conversion to propene of 92%.

Foram avaliados os efeitos da adição da farinha de subprodutos da produção de vinhos, em diferentes concentrações (1, 2 e 3%), na produção de salame tipo Milano. Os processos de fermentação e secagem foram acompanhados por análises físico-químicas (pH e atividade de água), químicas (acidez titulável, índice de peróxido, índice de TBARS e nitrito residual) e físicas (perda de peso) e os produtos acabados avaliados quanto à composição centesimal. Maiores adições de fi bra reduziram (P0,05) os níveis de nitrito residual e nem os valores de índice de peróxido, porém reduziu a evolução da oxidação lipídica, medida pelo índice de TBARS, do produto durante a maturação. Apesar de promover (P0,05) os valores de umidade, proteína e lipídeos. A presença de fibras alimentares e compostos antioxidantes nas fibras da cultivar ‘Syrah’ permitiu a sua aplicação no processamento de salames com benefícios tecnológicos e nutricionais. The effects of the addition of wine byproducts fl our in different concentrations (1, 2 and 3%) on the production of salamitype Milano were studied. Fermentation and dry-curing processes were followed by physical (weight loss), physico-chemical (pH and water activity) and chemical (acidity, peroxide values, TBARS index and residual nitrite level) analysis. The proximal composition of the finished products was also evaluated. Higher additions of fiber reduced (P0.05) the residual nitrite levels neither the peroxide values of the product during ripening, but reduced the development of lipid oxidation measured by TBARS values. The presence of fi bers increased (P0.05) values of moisture, protein and lipids. The presence of dietary fi ber and antioxidant compounds in the Syrah fi bers allowed the application in processing salamis with technological and nutritional benefi ts.

Neste trabalho foram estudadas diversas aplicações ambientais de duas classes de materiais microporosos: a argila pilarizada e carvão ativado. A argila foi utilizada em três processos: (i) como catalisadores para a oxidação de contaminantes orgânicos, (ii) na produção de adsorventes magnéticos para a remoção de contaminantes metálicos e (iii) na produção de catalisadores monolíticos para o tratamento de efluentes, O carvão ativado foi utilizado para: (i) preparação de compósitos magnéticos para a adsorção de contaminantesorgânicos e (ii) para oxidação de contaminantes em meio aquoso com H:02. A argila montmorilonita pilarizada com o ion keggin,A\n, foi caracterizada por difração de raios-X (DRX), adsorção/dessorção de N2, espectroscopia na região do infravermelho (IV), redução a temperatura programada (RTP) e espectroscopia fotoeletrônica de raios-X (XPS),O processo de pilarização causou um grande aumento de área específica da argila, passando de 22 para 217 m^ g"', sendo essa área devido ao desenvolvimento de microporos, Testes de estabilidade térmica mostraram que os pilares sofrem colapso apenas a 800 ''C emar. Foram preparados catalisadores por impregnação da argila pilarizada com soluções aquosas dos sais dos metais Fe, Co, Mn, Cr, Pd seguido por secagem e calcinação a 600 "C. Os materiais foram caracterizados por DRX, medidas BET de adsorção de N2 e RTP. Osresultados de caracterização mostraram que as impregnações com Fe e Pd (amostras Fe-imp e Pd-imp) resultaram em um colapso dos pilares acompanhado por uma diminuição drástica da área superficial específica. Por outro lado, para os outros metais Ni, Cr, Mn e Co ospilares são mantidos e a área específica sofre apenas um pequeno decréscimo. Os catalisadores foram testados para a oxidação de clorobenzeno. Observou-se, em geral, a seguinte ordem de atividade Pd>Cr>Co>Fe>Mn>Ni. As amostras contendo Pd apresentaram maior atividade catalítica para a conversão de clorobenzeno, levando, noentanto, á formação de um sólido branco como subproduto, identificado como sendo o CcClf,. Por outro lado, os catalisadores baseados em Cr e Co levaram á completa oxidação do clorobenzeno. Observou-se que os catalisadores Cr-imp e Co-imp desativam completamenteapós 12 h de reação, enquanto o Pd-imp foi utilizado por 72 h consecutivas sem perda significativa da atividade catalítica. Testes de desativação com xileno também levaram á desativação parcial dos catalisadores de Cr, possivelmente neste caso, devido ao vapor deH2O e/ou deposição de coque na superfície do catalisador.Foram preparados também catalisadores monolíticos a base de argila. Esses materiais foram impregnados com óxidos de ferro para se obter catalisadores com 10, 20 e 30 % em massa. Esses monolitos impregnados com óxido de ferro foram tratados com H2 nastemperaturas 200, 300 e 400 "C por 1 h para formação do compósito FeVFesO^ na superfície e nos canais do monolito. Os monolitos foram caracterizados por adsorção/dessorção de N2, difratometria de raios-X (DRX) e espectroscopia Mõssbauer. Os materiais foram testados comocatalisadores em duas reações: (i) decomposição de H2O2 e (ii) degradação do corante têxtil reativo Vermelho Drimarem, apresentando elevada atividade em ambas as reações. Finalmente, a argila foi utilizada no preparo de compósitos magnéticos argila/óxido deferro com relação em peso de 1/1, 1/2 e 1/3 e caracterizados por medidas de magnetização, DRX, espectroscopia Mõssbauer, adsorção N2, RTP e MEV. Estes materiais foram estudados como adsorventes dos íons metálicos Ni , Zn Cu e Cd em meio aquoso. Para os materiais a base de carvão ativado foram preparados também compósitosmagnéticos do tipo carvão ativado/óxido de ferro com relação em peso de 1/1, 1/2 e 1/3 e caracterizados por medidas de magnetização, DRX, espectroscopia Mõssbauer, adsorção N2, RTP e MEV. Estes materiais apresentaram elevada capacidade de adsorção para os compostosorgânicos: corante têxtil Vermelho Drimarem, fenol, clorofórmio e clorobenzeno. Os compósitos de carvão ativado foram tratados térmicamente sob atmosfera de H2 nas temperaturas de 300, 500, 700 e 800 "C e testados na destruição de contaminantes orgânicoscom H2O2. Os valores de magnetização, dados de DRX e espectroscopia Mõssbauer mostraram que nas amostra tratadas a 300 e 500 °C com H2 ocorre a formação de y-Fe203 (maghemita) eFe304 (magnetita) em maior quantidade. O mesmo estudo de descrito acima foi realizado utilizando o carvão ativado puro (sem a presença de ferro). Os testes de decomposição de H2O2 e degradação de corante mostraram que o carvão ativado puro apresenta maior atividade que ocompósito contendo ferro, sendo sua atividade atribuída a sítios redutores criados pelo tratamento com H2. Two classes of microporous materials based on pillared clay and activated carbon composite were studied in view to check their applicability in environmental remediation. The pillared clay was utilized in three processes: (i) as a catalyst on the oxidation of organiccontaminants; (ii) in the production of magnetic adsorbents to eliminate metallic cations contaminants of water and (iii) in the production of monolith catalysts to be used in the treatment of liquid etHuent. The activated carbon was used: (i) on the preparation of magneticcomposites to adsorb organic contaminants and (ii) as contaminants oxidizer in aqueous medium with H2O2. The pillared montmorillonite with keggiji, Alu, was characterized with powder X-ray diffraction (XRD), N2 adsorption/desorption, infrared spectroscopy (IR), emperature-programmed reduction (TPR) and X-ray photoelectronic spectroscopy (XPS). The pillarization process highly increases the specific area of the clay, from 22 to 217 m^g"', mainly due to the microporous formation. Tests of thermal stability show that the pillarstructure collapses only at 800 ''C in air. Catalysts were also prepared by impregnating the pillared clay with aqueous solution of Fe, Co, Mn, Cr and Pd. These catalysts were characterized with XRD, N2 adsorption/desorption and TPR, The impregnation with Fe or Pdcollapsed the pillar structure and caused a strong decrease of the specific area. This structure collapsing was less evident for pillars impregnated with Ni, Cr, Mn or Co and the specific areas in these cases were only slightly smaller. The catalysts were tested on the chlorobenzene oxidation. It was observed the following order of catalytic activity, according to the impregnating metal: Pd > Cr > Co > Fe > Mn > Ni, The catalyst with Pd showed the highest activity on the chlorobenzene oxidation, but some formation of byproducts was observed in thiscase. The catalysts with Cr or Co completely promoted the oxidation of the chlorobenzene. It is was also observed that the catalysts with Cr and Co were completely deactivated after 12 h, but the Pd-catalyst kept its activity for 72 h. Tests with xylene led to a partial deactivation of thecatalyst with Cr, certainly due to the presence of H2O vapor and coke deposition. Monolith catalysts of clay were impregnated with iron oxide (10, 20 and 30 mass%). These monoliths were thermally treated under a H2 atmosphere at 200, 300 or 400 T for 1 h. This treatment led to the formation of a Fe7Fe304 composite on the monolith surface. These catalysts were characterized with XRD and ^^Fe Mossbauer spectroscopy. The materials were then tested in two reactions: (i) H2O2 decomposition and (ii) Drimaren red dye oxidation. Tlie clay was alsoused to prepare the magnetic composite clay/iron oxide at ratios 1/1, 1/2 and 1/3, being the composites characterized with saturation magnetization measurements, XRD, "^^Fe Mossbauer spectroscopy, N2 adsorption, TPR and SEM and tested as adsorbents of the metallic ions Ni"', Zn^\ Cu^^ and Cd^' in aqueous medium. They were also prepared magnetic composites based on activated carbon/iron oxide at ratios 1/1, 1/2 and 1/3, which were characterized with saturation magnetization measurements, XRD, Mossbauer spectroscopy, N2 adsorption, TPR and SEM. These materials showed high capacity to adsorb Drimaren red dye, phenol, chloroform and chlorobenzene. The activated carbon/iron oxide composites were treated with H2 at 300, 500, 700 and 800 and their activities on the decomposition of organic compounds with H2O2 were verified. Data of magnetization, XRD and ""^^Fe Mossbauer spectroscopy showed that, for the samples treated at 300 or 500 "C, maghemite and magnetite were formed on the surface of the activated carbon particles, A similar study was carried out with pure activated carbon. In this case, the H2O2 decomposition and the dye oxidation tests showed that the pure activated carbon present higher catalytic activity than the composite with iron, presumably due to the creation of reduction sites, after thermal treatment under H2.

Academica do Curso de Medicina na Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). Estagiaria do Instituto de Radiologia Vascular (IRV).Instituto de Radiologia Vascular (IRV) e Hospital de Caridade Dr. Astrogildo de Azevedo (HCAA).Endereco para correspondencia: Rua Ivan Coelho, 50, Nossa Senhora de Lourdes. Santa Maria - RS. Brasil. CEP: 97050-340.Este artigo foi submetido no SGP (Sistema de Gestao de Publicacoes) da BJORL em 2 de novembro de 2010. Cod. 7396.Artigo aceito em 20 de marco de 2011.

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Nanopartículas magnéticas (MNPs) têm recebido especial interesse pelo amplo escopo de aplicações tecnológicas tais como nanoadsorventes magnéticos eficientes e de baixo custo para remoção de metais contaminantes na água. No presente trabalho, nanoferritas e nanoferritas nióbio foram sintetizadas pelo método de co-precipitação, caracterizadas e avaliadas como materiais nanoadsorventes na remoção de íons metálicos de Pb+2, Fe+3, Al+3, Mn+2 de soluções aquosas e em condições reais com água do Rio Doce. Foi realizado um estudo de prospecção tecnológica da tecnologia com o uso das nanopartículas de ferritas nióbio em aplicações de remoção de metais na água com o fim de avaliar a maturidade da tecnologia quando comparado com os outros nanoadsorventes magnéticos e encontrou-se que o nanomaterial não tem alto grau de maturidade, porém a novidade do material na remoção de metais na água. As nanopartículas preparadas foram caracterizadas por FTIR, DRS, medições de tamanho e potencial zeta, fluorescência de raios X por reflexão total – TXRF, espectroscopia raman, difração de raios X, termogravimetria, microscopias de transmissão e varredura TEM e MEV, medidas de magnetização, espectroscopia de ressonância paramagnética electrónica - EPR, espectroscopia Mössbauer e análise de adsorção gasosa de Nitrogênio. Os resultados mostraram partículas magnéticas de dimensões nanométricas, morfologias esféricas variáveis com diâmetros entre 3 e 20 nm e comportamento superparamagnético a temperatura ambiente. O recobrimento com citrato e β-ciclodextrina, mostrou uma diminuição na agregação das nanopartículas. Os resultados de adsorção de metais, mostraram a remoção de 100% dos íons de Pb+2 e de 63% dois íons de Fe+3 em solução aquosa. A prova de conceito feita com a água do Rio Doce, mostra a remoção de 74,8% de íons de Mn+2 e 38,9% de íons de Pb+2. Em função dos resultados obtidos nesse trabalho, concluiu-se que as nanoferritas de nióbio apresentam um grande potencial tecnológico como material magnético nanoadsorvente de alta eficiência na remoção de íons como Pb+2, Fe+3 e Mn+2 de águas contaminadas. Magnetic nanoparticles (MNPs) have received special interest due a wide range of technological applications, including efficient and low-cost magnetic nanoadsorbents for the removal of contaminating metals in water. In the present work, nanoferrites and niobium nanoferrites were synthesized by co-precipitation method, characterized, and evaluated as nanoadsorbent materials in the removal of Pb+2, Fe+3, Al+3, Mn+2 metal ions from aqueous solutions and under real-world conditions with water from the Rio Doce. The use of niobium ferrite nanoparticles in metal removal applications in water were compared to other magnetic nanoadsorbents to assess the maturity of the technology, and it was discovered that the nanomaterial lacks technological maturity, nevertheless the novelty of the material is metal removal in water. To characterize the nanoparticles, researchers used FTIR, DRS, size and zeta potential measurements, total reflection X-ray fluorescence - TXRF, Raman spectroscopy, X-ray diffraction, thermogravimetry, transmission and scanning microscopy TEM and SEM, magnetization measurements, electron paramagnetic resonance spectroscopy - EPR, Mössbauer spectroscopy, and nitrogen gas adsorption analysis. The findings revealed magnetic particles with nanometric dimensions, variable spherical morphologies with diameters ranging from 3 to 20 nm, and superparamagnetic behavior at room temperature. The aggregation of nanoparticles was reduced when they were coated with citrate and β-cyclodextrin. The metal adsorption results showed that 100% of Pb+2 ions and 63% of two Fe+3 ions were removed in aqueous solution, The proof of concept using Rio Doce water demonstrate the removal of 74.8% of Mn+2 ions and 38.9% of Pb+2 ions. According to the result of this research, niobium nanoferrites have significant technological potential as a high efficiency nanoadsorbent magnetic material for removing ions such as Pb+2, Fe+3, and Mn+2 from contaminated water.

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Nesta tese de doutorado foram desenvolvidos processos catalíticos empregando diferentes tipos de catalisadores (heterogêneos e homogêneos) na transformação de diversos aldeídos α,β-insaturados. Catalisadores heterogêneos de rutênio e rutênio/estanho foram preparados pelo método sol-gel para aplicação na hidrogenação seletiva de aldeídos terpênicos visando a obtenção dos respectivos álcoois alílicos. Os materiais preparados foram caracterizados por diversas técnicas físico-químicas, espectroscópicas e de microscopia para um melhor entendimento da estrutura dos materiais catalíticos. O catalisador bimetálico de rutênio/estanho apresentou uma seletividade elevada para o produto álcool insaturado devido a natureza dos sítios ativos. Os produtos nerol+geraniol foram obtidos com rendimentos de 71% e o álcool cinamílico pode ser obtido em até 70% de rendimento. No capítulo seguinte foi demonstrada uma rota tandem inédita a partir dos aldeídos α,β-insaturados para a síntese dos respectivos acetatos alílicos, produtos de grande relevância industrial. Neste trabalho foi empregado o mesmo catalisador de rutênio preparado pelo método sol-gel utilizado na hidrogenação seletiva. O catalisador de rutênio foi capaz de promover a hidrogenação seletiva da ligação C=O enquanto os grupos silanóis sítios do suporte auxiliaram na etapa de acetalização do álcool alílico. O acetato do benzaldeído pode ser obtido com rendimento de 86%, enquanto que o éster advindo do cinamaldeído foi obtido em 40% de rendimento. No capítulo seguinte foi demonstrada a hidroaminação de álcoois alílicos com diferentes aminas catalisadas por complexos organometálicos de manganês com ligantes do tipo pincer para a síntese de g-amino álcoois com rendimentos de até 96% utilizando até 2 mol% de catalisador. Essa transformação foi possível devido à capacidade de transferência de hidrogênio conhecida por ligantes desse tipo. O uso dessa metodologia evita o uso de reagentes tóxicos como a acroleína para a produção de g-amino álcoois. In this dissertation were developed catalytic processes employing different types of catalysts (heterogeneous and homogeneous) in the transformation of several α,β-unsaturated aldehydes. Heterogeneous catalysts of ruthenium and ruthenium/tin were prepared by the sol- gel methodology for application in the selective hydrogenation of terpenic aldehydes aiming the formation of the respective allylic alcohols. The prepared materials were characterized by diverse physicochemical, spectroscopic and microscopy techniques for a better understanding of the catalytic materials structure. Bimetallic ruthenium/tin catalyst presented an elevated selectivity for the unsaturated alcohol due to the properties of catalytic sites. In the next chapter, it was demonstrated a novel tandem route starting from α,β-unsaturated aldehydes to synthesize the respective allylic acetates, products of great industrial relevance. Here, it was employed the same ruthenium catalyst prepared by the sol-gel method used for the selective hydrogenation. The ruthenium catalyst was able to promote the selective hydrogenation of C=O bond while silanol acidic groups assisted the acetalization step of allylic alcohol. Benzaldehyde acetate was obtained in 86% yield, while the esther from cinnamaldehyde could be obtained in 40% yield. In the further chapter, it was demonstrated the hydroamination of allylic alcohols with several amines catalyzed by manganese organometallic complexes with pincer-type ligands for the synthesis of g-amino alcohols in up to 96% yield using up to 2 mol% of catalyst. This transformation was enabled by the characteristic feature of hydrogen transfer known for this type of ligands. The use of this methodology avoids the use of toxic reactants like acrolein for the production of g-amino alcohols.

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Este trabalho relata a síntese de nanomateriais de carbono (NMCs) a partir do método de deposição química a vapor (CVD - Chemical Vapour Deposition) a 800 °C utilizando duas fontes de carbono alternativas, o acetato de etila e óleo de cozinha usado. Além disso, relata-se a aplicação destes materiais para a adsorção dos contaminantes emergentes, sendo estes, os fármacos paracetamol, ibuprofeno, norfloxacino e amoxicilina, e o hormônio 17α-etinilestradiol. Os resultados de microscopia eletrônica de transmissão (MET) mostraram que ambas as fontes de carbono empregadas e o catalisador suportado (Fe-Mo/MgO) utilizado foram eficazes na formação de nanoestruturas do tipo nanotubos de carbono de parede múltipla (MWCNTs) com morfologias do tipo bamboo-like e chain-like. A síntese utilizando o óleo de cozinha apresentou um maior rendimento em relação à formação de nanoestruturas de carbono, como inferido pelas imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e pela análise termogravimétrica (TG). As TGs mostraram também, que os NTCs sintetizados a partir do óleo de cozinha apresentaram maior estabilidade térmica e maior organização estrutural, de acordo com a relação ID/IG obtida pela espectroscopia Raman. Através da espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS) foi observado que os materiais sintetizados utilizando acetato de etila apresentaram uma porcentagem atômica de oxigênio em sua superfície levemente maior que os obtidos a partir do óleo de cozinha. Os materiais sintetizados a partir do acetato de etila apresentaram maior capacidade adsortiva, fato que pode estar relacionado com sua maior área superficial. Maiores taxas de remoção foram obtidas para os contaminantes norfloxacino e 17α-etinilestradiol, sendo realizado, portanto, estudos de cinética e de isotermas de adsorção para ambos contaminantes. Estudos cinéticos, apontaram comportamento de pseudo-segunda ordem, indicando que a velocidade do processo de adsorção é afetada pela disponibilidade de sítios ativos no adsorvente. Estudos de isotermas de adsorção apontaram perfis diferentes, sendo esse dependente do contaminante. Portanto, conclui-se ser viável a utilização destas fontes alternativas para a síntese de NTCs por CVD nas condições empregadas e que os materiais sintetizados apresentaram boa capacidade adsortiva, quando comparados com dados da literatura, para os contaminantes estudados, que variaram de 24,43 a 48,91 mg g-1. This work has reported the synthesis of carbon nanomaterials (CNMs) by chemical vapor deposition method (CVD) at 800 °C using two alternative carbon sources, being these ethyl acetate and waste cooking oil. Moreover, it is reported the application of these materials for the adsorption of emerging contaminants, as the drugs paracetamol, ibuprofen, norfloxacin and amoxicillin, and the hormone 17α-ethinylestradiol. The results of transmission electron microscopy (TEM) showed that for both carbon sources used, the supported catalyst (Fe-Mo/MgO) employed was effective in the formation of nanostructures of the type multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) with morphologies known as bamboo-like and chain-like. The synthesis using waste cooking oil led to the production of more CNTs, presenting a higher yield, a fact which could be confirmed by scanning electron microscopy (SEM) images and by thermogravimetric analysis (TGA). TGA also showed that the CNTs synthesized from waste cooking oil have greater thermal stability structural organization, according to the ID/IG ratio obtained by Raman spectroscopy. Through X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) it was observed that the materials synthesized using ethyl acetate presented an atomic percentage of oxygen slightly higher than those synthesized from waste cooking oil. The adsorption study of emerging contaminants demonstrated that the material synthesized from ethyl acetate presented greater adsorptive capacity, a fact which may be related to its larger surface area. Higher removal rates were obtained for the contaminants norfloxacin and 17α-ethinylestradiol, therefore, studies of kinetics and adsorption isotherms were carried out for both contaminants. Kinetic studies have pointed out pseudo-second order behavior, indicating that the speed of the adsorption process is affected by the availability of active sites in the adsorbent. Studies of adsorption isotherms pointed out different profiles, being this dependent on the contaminant. Finally, it was concluded that the use of these alternative carbon sources for the synthesis of CNTs by CVD in the condition applied on this work was feasible and that the synthesized materials had a good adsorptive capacity for the contaminants, norfloxacin and ethinylestradiol, compared to studies reported in the literature, ranging from 24.43 to 48.91 mg g-1.

Outra Agência O propósito dessa pesquisa foi a síntese de catalisadores baseados em hidrotalcita (HT) modificados com nióbio para reações de conversão de glicerina residual visando produtos de maior valor agregado. Para isso, a síntese do precursor (HT) foi realizada pelo método de coprecipitação e as modificações com Nb foram feitas por impregnação via úmida e troca iônica. O precursor de Nb empregado na síntese dos catalisadores foi um oligômero de nióbio sintetizado com elevada carga negativa. Dessa forma, foram obtidos cinco catalisadores denominados: HT, Nb@HT, MgAl, Nb@MgAl e Nb/MgAl, sendo que os três últimos foram obtidos após tratamento térmico a 600 °C. As caracterizações dos materiais comprovaram a estrutura lamelar da HT e que o processo de troca iônica (Nb@HT) foi eficiente na troca de íons carbonatos (CO32-) presente no espaço interlamelar por clusters de polioxometalato de nióbio. Além disso, foi comprovada a presença do óxido misto de MgAl nos materiais calcinados e, para os catalisadores modificados com Nb, foi observada a formação de Nb2O5. No material sintetizado por impregnação (Nb/MgAl), foi observada ainda uma nova fase identificada como Mg5Nb4O15. Análises de EDX e FRX comprovaram a presença de Nb nos catalisadores (16, 18 e 19 % de Nb para Nb@HT, Nb@MgAl e Nb/MgAl, respectivamente). A adição de Nb aumentou a área superficial específica dos catalisadores (HT = 65, Nb@HT = 89, MgAl = 88, Nb@MgAl = 229 e Nb/MgAl = 123 m2 g-1), aumentou a quantidade de sítios ácidos e diminuiu a basicidade dos materiais. Os testes catalíticos foram realizados em refluxo (batelada) e em processo de fluxo contínuo em reator de leito fixo (PBR). Foram obtidas elevadas conversões, atingindo  70% para o refluxo e 80% para o fluxo contínuo. Em todas as reações, os principais produtos formados na fase líquida foram o diglicerol (DG) e o ácido fórmico (AF). Em todos os testes catalíticos, o catalisador Nb/MgAl gerou maior quantidade de AF, devido à maior acidez e basicidade e o Nb@MgAl apresentou maior rendimento para DG. Por fim, a destilação fracionada dos produtos formados em fluxo contínuo usando o Nb/MgAl permitiu concentrar a fração de AF, obtendo assim uma concentração de 45% (v/v). Dessa forma, o trabalho apresenta catalisadores promissores para a geração de produtos químicos de elevado interesse industrial a partir de uma fonte renovável de biomassa (glicerol residual), contribuindo para o aumento da sustentabilidade da produção do biodiesel. The purpose this research was synthesis of niobium-modified hydrotalcite (HT) catalysts for crude glycerin conversion to value-added products. For this, the synthesis of the precursor (HT) was performed by the coprecipitation method and the Nb addition was performed by wet impregnation and ion exchange methods. The Nb precursor employed in catalyst synthesis was a synthesized niobium oligomer with high negative charge. Thus, five catalysts were obtained: HT, Nb@HT, MgAl, Nb@MgAl and Nb/MgAl, and the last three were obtained after heat treatment at 600 °C. The characterization of the materials proved the lamellar structure of HT and that the ion exchange process (Nb@HT) was efficient in the carbonate ion exchange (CO32-) present in the interlamellar space by the niobium polyoxometalate clusters. In addition, the MgAl mixed oxide was verified in the calcined materials (i.e., MgAl, Nb@MgAl and Nb/MgAl). The Nb2O5 was observed for all the Nb modified catalysts whereas a new phase identified as Mg5Nb4O15 was observed only for Nb/MgAl (synthesized by impregnation). EDX and FRX analyzes confirmed the presence of Nb in the catalysts (16, 18 and 19% Nb for Nb@HT, Nb@MgAl and Nb/MgAl, respectively). The Nb addition further increased the specific surface area of the catalysts (HT = 65, Nb@HT = 89, MgAl = 88, Nb@MgAl = 229 and Nb/MgAl = 123 m2 g-1), increased the amount of acid sites and decreased the basicity of the materials. The catalytic tests were performed in reflux (batch) and in a continuous flow process in a fixed bed reactor (PBR). High conversions were obtained, reaching ~70% for reflux and 90% for continuous flow. In all reactions, the main products formed in the liquid phase were diglycerol (DG) and formic acid (FA). In all catalytic tests, the Nb/MgAl catalyst generated higher FA due to higher acidity and basicity and the Nb@MgAl showed higher DG yield. Finally, the fractional distillation of the products formed in continuous flow of the reaction with Nb/MgAl allowed to concentrate the FA fraction generating 45% (v/v) yield. Thus, the work presents promising catalysts for generation of chemicals of high industrial interest from a renewable source of biomass (residual glycerol), contributing to the increased sustainability of biodiesel production.

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Nesse trabalho, novos compósitos baseados em nitreto de carbono grafítico e em um rejeito da mineração de ferro, rico em hematita e goethita, foram sintetizados a partir do aquecimento, a 550 ºC, de uma mistura contendo porcentagens mássicas de 1, 5, 10 e 20% do rejeito, relativas à massa inicial do precursor melamina. A partir dos resultados de caracterização dos materiais, foi verificado que o processo de polimerização da melamina, para formação do g-C3N4, levou à modificação das fases de ferro do rejeito, de tal modo que os compósitos apresentaram majoritariamente em sua constituição, uma mistura de fases hematita e maghemita. Os resultados de caracterização também indicaram a presença de defeitos estruturais na matriz carbonácea, o que levou à fragmentação das nanofolhas do g-C3N4, favorecendo o aumento das áreas superficiais específicas dos compósitos. Esses materiais foram, primeiramente, aplicados como catalisadores em reações de degradação do poluente orgânico modelo Rodamina B, a partir de um processo do tipo-Fenton heterogêneo, e mostraram atividades catalíticas consideravelmente superiores aos seus constituintes isolados, indicando a presença de um efeito sinérgico entre o g-C3N4 e o rejeito da mineração de ferro. Em seguida, esses catalisadores foram testados quanto à capacidade de degradação do contaminante emergente acetaminofeno, em reações de ativação de peroxomonossulfato, onde novamente foram vistas performances catalíticas superiores, quando comparados aos seus materiais constituintes. O melhor catalisador, denominado 20RjCN, foi capaz de degradar cerca de 90% da solução de acetaminofeno em apenas 20 minutos, e apresentou elevada estabilidade química em testes de reuso, sendo aplicado em cinco ciclos catalíticos consecutivos, sem demonstrar perda de atividade catalítica considerável. Estudos de capturadores de espécies orgânicas foram feitos, e descobriu-se que diversas espécies, como SO4·-, ·OH, ·O2- e 1O2, estão envolvidas no processo de degradação do acetaminofeno. Por fim, foi proposto um mecanismo de degradação desse contaminante, que envolve etapas oxidativas sucessivas, até a abertura do anel benzílico, e o colapso da estrutura, formando intermediários de baixa massa molecular, que serão convertidos, ao fim do processo, em CO2 e água. In this work, new composites based on graphitic carbon nitride and an iron mining waste, rich in hematite and goethite, were synthesized through the calcination at 550 ºC of a mixture containing mass percentages of 1, 5, 10 and 20% of the waste, related to the initial mass of melamine. Based on the characterization results of the materials, it was observed that the melamine polymerization, which produces the g-C3N4, led to the modification of the iron phases from the waste, in such a way that the composites showed predominantly in their composition a mixture of hematite and maghemite phases. The characterization results also displayed the occurrence of structural defects in the carbonaceous matrix, causing the fragmentation of the g-C3N4 and favoring the increase of the specific surface area in the composites. These material were then applied as catalysts in the degradation reaction of the model organic pollutant Rhodamine B, through a heterogeneous Fenton-type process, and showed enhanced catalytic activities when compared to their separated constituents, which indicates a synergistic effect between the g-C3N4 and the iron mining waste. Then, these catalysts were applied for the degradation reaction of the emerging contaminant acetaminophen, through the peroxymonosulfate activation process, in which the composites displayed, once again, enhanced catalytic performances, when compared to the g-C3N4 and to the iron mining waste. The material that showed the best catalytic activity, named 20RjCN, was capable to degrade almost 90% of the acetaminophen in solution in only 20 minutes of reaction, and also displayed high chemical stability, being applied in five consecutive catalytic cycles, without showing any appreciable catalytic activity loss. Scavenging of oxygen reactive species were performed, and it was found that several species, e.g. SO4·-, ·OH, ·O2- e 1O2, were involved in the acetaminophen degradation process. Lastly, it was proposed a degradation mechanism of this contaminant, which would occur through successive oxidation steps, causing the opening of the benzylic ring and the collapse of the structure, leading to the formation of low molecular intermediates that would be converted, at the end of the reaction, to CO2 and water.

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A ε-Caprolactama (CL) é o principal precursor do polímero comumente conhecido como Náilon-6. Náilon é um nome genérico que se refere a uma série de poliamidas alifáticas que possuem amplas aplicações na indústria têxtil, na indústria de acessórios e utilitários, aplicações medicinais, entre outros. O processo de produção da Caprolactama consiste de duas etapas principais. A primeira etapa da produção é conhecida como oximação e trata da transformação da cicloexanona à oxima de cicloexanona, e tem como processo chave a oxidação de amônia a hidroxilamina. O segundo passo é o rearranjo Beckmann que consiste na transformação da oxima para CL. Neste processo, ácido sulfúrico fumegante é usado como solvente e catalisador, resultando na produção de uma grande quantidade de sulfato de amônio de baixo valor agregado. Para suprir a necessidade de grandes quantidades de ácido inorgânico, o trabalho tem como objetivo sintetizar e avaliar a ação de alguns catalizadores contendo tanto propriedades ácidas quanto propriedades oxidantes, para que os dois processos chave, possam ser feitos em apenas uma etapa de reação. Os catalisadores de sílica “tipo MCM-41” foram sintetizados utilizando o tetraetilortossilicato (TEOS) como fonte de silício e brometo de hexadeciltrimetilamônio (CTAB) como agente direcionador da estrutura, em solução alcalina. Os catalisadores dopados foram feitos de forma similar, mas além do TEOS, foram também adicionados o nitrato de nióbio, para o catalisador SiNb, e nitrato de alumínio para o 5SiAl e 15SiAl. Quanto as caracterizações, as imagens de Microscopia eletrônica de transmissão (MET) em conjunto com os difratogramas de raios X em baixo ângulo mostram que a organização em canais hexagonais, presentes no SiO2 foram perdidas com a adição de alumínio. A adsorção/dessorção de N2 mostrou uma diminuição da área específica BET à medida que era adicionado alumínio, o que provavelmente está ligado ao colapso da estrutura. O catalisador de SiO2 tem presença de mesoporos enquanto nos catalisadores dopados, foram encontrados apenas microporos. Apesar de todos os catalisadores testados serem capazes de transformar a cicloexanona tanto em oxima quanto em caprolactama, o melhor resultado obtido foi com o catalisador de SiO2 com 3,6 mols de H2O2, que obteve uma conversão de 99% e 4% de seletividade. ε -Caprolactam (CL) is the main precursor of the polymer commonly known as Náilon6. Náilon is a generic name that refers to a series of aliphatic polyamides that have wide applications in the textile industry, the accessories and utilities industry, medical applications, among others. The production process of Caprolactam consists of two main steps. The first step in this production is the cyclohexanone oximation to cyclohexanone oxime, which has as the key process the oxidation of ammonia to hydroxylamine. The second step is the Beckmann rearrangement, which consists of the transformation of the oxime to CL. In this process, fuming sulfuric acid is used as solvent and catalyst, resulting in the production of a large amount of low value ammonium sulfate. To meet the need for large amounts of inorganic acid, the work aims to synthesize and evaluate the action of some catalysts containing both acidic properties and oxidizing properties, so that both process can be done in only one reaction step. The "MCM-41" like silica catalysts were synthesized using tetraethylorthosilicate (TEOS) as a source of silicon and hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB) as a structural agent in alkaline solution. The doped catalysts were made in a similar way, but in addition to the TEOS, niobium nitrates were also used for the SiNb catalyst, 5SiAl, and 15SiAl aluminum nitrates. Regarding the characterizations, the images of MET in conjunction with the low angle XRD show that the organization in hexagonal channels, present in the SiO2 were lost with the addition of aluminum. Adsorption / desorption of N2 showed a decrease of the specific BET area as aluminum was added, which is probably linked to the collapse of the structure. The SiO2 catalyst has presence of mesopores whereas in the doped catalysts, were found only micropores. Although all the catalysts tested were capable of transforming cyclohexanone in both oxime and caprolactam, the best result was with the SiO2 catalyst with 3.6 mols H2O2, which obtained a conversion of 99% and 4% of selectivity.

No presente trabalho foram preparados onze distintos supercapacitores (nas configurações simétrica e assimétrica) contendo diferentes materiais ativos de eletrodos e eletrólitos do tipo ionogel. O principal foco da pesquisa foi a construção de dispositivos flexíveis que fornecessem altas capacitância e densidades de energia (superiores a 10 Wh.Kg-1), sem comprometimento da ciclabilidade, isto é, que operassem por um grande número de ciclos. As escolhas dos ionogéis foram feitas de modo a possibilitar a construção de supercapacitores (SCs) flexíveis. Foram avaliados três diferentes ionogéis, os quais foram preparados a partir da adição de líquidos iônicos (LIs) a matrizes de poli (liquidos iônicos) -PLIs. Três matrizes de PLIs e três diferentes LIs foram selecionados por possuírem o mesmo ânion e cátions parecidos, a fim de melhorar a compatibilidade desses compostos. Os ionogéis de concentração de 50% (em massa) de LI foram escolhidos por fornecer boas condutividades iônicas e janelas de potencial (2,5V), sem comprometimento da estabilidade mecânica dos géis, permitindo com isso a construção de SCs na configuração tipo sanduíche (eletrodo ¿ ionogel ¿ eletrodo), sem a necessidade de uso de separadores. Para o preparo do ionogel 1 foi usado o PLI [EPIm][FSI] e o LI [EMIm][FSI]. Já para o ionogel tipo 2, usou-se o PIL [EPIm][TFSI] e o LI [EMIm][TFSI]. Por sua vez, no ionogel tipo3, foram empregados o PLI [A2M2Am][TFSI] e o LI [MPPy][TFSI]. O ionogel tipo 1 foi o que forneceu maiores valores de condutividade iônica. Os ionogeis 1 e 2 exibiram aspecto gelationoso, proporcionando boa aderência aos materiais dos eletrodos e assim, possibilitando o preparo de SCs flexíveis. Em contrapartida, o ionogel 3, um filme de aspecto ceroso, promoveu o descolamento dos materiais do eletrodo dos coletores correntes, sendo portanto, inadequado para a construção de dispositivos flexíveis. Os materiais ativos dos eletrodos foram: (i) nanotubos de carbono de paredes múltiplas funcionalizados (f-MWCNT), (ii) óxidos de grafeno reduzido (r-GO) e (ii) nanocompósitos (r-GO:f-MWCNT), sendo estes dois últimos sintetizados via redução com hidrazina. A composição dos nanocompósitos baseou-se em dados da literatura que indicava que nesta concentração, os CNT atuariam como espaçadores entre as folhas de r-GO, proporcionando uma maior área superficial para a formação da dupla camada elétrica na interface eletrodo/eletrólito. Os SCs foram preparados com esses eletrodos na configuração simétrica, isto é, ambos os eletrodos de mesmo material e também assimétrica com eletrodos distintos (um eletrodo de r-GO e outro de f-MWCNT). Os dados da caracterização eletroquímica mostraram que o supercapacitor assimétrico (r-GO ¿ Ionogel 1 ¿ f-MWCNT) apresentou o melhor desempenho eletroquímico fornecendo altos valores de capacitância, densidade de energia e de potência, com pouco variação desses parâmetros ao longo de 2000 ciclos de operação. Neste trabalho, destaca-se duas contribuições inéditas importantes ao estado da arte de supercapacitores: (i) desenvolvimento de eletrólitos géis do tipo PLI/LI (ionogéis tipo 1 e 2) de alta aderência aos materiais do eletrodo (contribuindo para diminuição da resistência de contato) e (ii) descrição completa do comportamento dos diferentes supercapacitores sólidos e flexíveis desenvolvidos com determinação simultânea da voltagem das células e dos potenciais de cada eletrodo. In the present work, eleven different supercapacitors (in the symmetric and asymmetric configurations) were prepared containing different active materials for the electrodes and ionogel type electrolytes. Themain focus of the research was the construction of flexible devices that provide high capacitances and energy densities (greater than 10 Wh Kg-1), without compromising the cyclability. The ionogels choicewas made in order to allows the construction of flexible supercapacitors (SCs). Three different ionogels were evaluated, which were prepared with the addition of ionic liquids (ILs) to poly (ionic liquids) matrices - PILs. Three matrices of PILs and three ILs were selected to have the same anion and similar cations in order to improve the compatibility between these compounds. The ionogels with 50wt% of IL were chosen once they provide good ionic conductivities and potential windows (2.5V), withoutcompromising the mechanical stability of the gels, thus allowing the construction of SCs in the sandwich configuration (electrode|ionogel|electrode) without the need of separators. For the preparation of ionogel 1 the PIL [EPIm] [FSI] and the IL [EMIm] [FSI] were used. For type 2 ionogel, the PIL [EPIm] [TFSI] and the IL [EMIm] [TFSI] were employed. In the type 3 ionogel, the PIL [A2M2Am] [TFSI] and the IL[MPPy] [TFSI] were chosen. The type I ionogel provided the highest values of ionic conductivity. The ionogels 1 and 2 exhibited gelationous appearance, providing good adhesion to the electrode materialsand thus, making possible the preparation of flexible supercapacitors. In contrast, ionogel 3, a waxy-like film, promoted detachment of electrode materials from current collectors, and it is therefore unsuitablefor the construction of flexible devices. The active materials of the electrodes were: (i) functionalized multi-walled carbon nanotubes (f-MWCNT), (ii) reduced graphene oxides (r-GO) and (ii) nanocomposites (r-GO: f-MWCNT). The composition of the nanocomposites was based on data from the literature that indicates that in this concentration the CNTs would act as spacers between the sheets of rGO, providing a larger surface area for the formation of the electrical double layer in theelectrode/electrolyte interface. The supercapacitors were prepared with these electrodes in the symmetrical configuration, ie both electrodes of the same material, and also in the asymmetric one with different electrodes (one electrode of r-GO and another electrode of f-MWCNT. The electrochemical characterization data showed that the asymmetric supercapacitor (r-GO|Ionogel 1|f-MWCNT) presented the best electrochemical performance providing high capacitance, energy and power densities, with little variation of these parameters over 2000 operating cycles. In this work, two important new contributionsto the state of the art of supercapacitors are highlighted: (i) the development of gel electrolytes of type PIL/IL (ionogels types 1 and 2) with high adhesion to the electrode materials (decreasing the contactresistances) and (ii) complete description of the behavior of the different solid and flexible supercapacitors with simultaneous determination of the voltage of the cells and the potentials of each electrode.

O objetivo inicial deste trabalho foi sintetizar compósitos (TiO2/SiO2-B2O3) com propriedades fotocatalíticas melhoradas. Para tanto, algumas variáveis como razão molar boro/titânio e temperatura de calcinação foram avaliadas frente a fotodegradação do corante índigo carmim em meio aquoso. Assim, os testes de degradação mostraram que o fotocatalisador mais eficiente foi obtido utilizando a razão molar boro/titânio igual a 1 e a temperatura de calcinação igual a 350 °C. Este fotocatalisador apresentou 98 % de remoção do corante índigo carmim após 90 min de exposição as lâmpadas fluorescentes. As propriedades melhoradas de tal fotocatalisador foram, provavelmente, relacionadas às interfaces (B2O3-TiO2-SiO2) formadas em sua estrutura. O fotocatalisador, que apresentou maior eficiência, foi também utilizado para remoção de dacarbazina, citarabina, tamoxifeno e sildenafila em meio aquoso, fármacos ainda poucos estudados na literatura. Com exceção da citarabina, todos os outros fármacos foram eficientemente degradados. O uso da cromatografia líquida de ultra eficiência acoplada a espectrometria de massas permitiu a caracterização dos subprodutos e a proposta das rotas de degradação. O segundo objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência, sob luz visível, de fotocatalisadores a base de titano-niobatos, especificamente Cu0,5Ti0,5NbO4 e Ni0,5Ti0,5NbO4, previamente sintetizado por nosso grupo. A influência dos cátions Cu2+ ou Ni2+ assim como a presença de H2O2 na eficiência fotocatalítica de tais materiais frente a degradação do corante índigo carmim em meio aquoso foram avaliadas. O fotocatalisador Cu0,5Ti0,5NbO4 apresentou maior atividade sob luz visível, a qual foi em parte explicada pelo seu menor gap. Este fotocatalisador apresentou 95 % de remoção do corante índigo carmim em meio aquoso após 150 min. A adição de H2O2 contribuiu significativamente para o aumento da atividade deste fotocatalisador. Este reagente, provavelmente, promoveu a separação das cargas fotogeradas na superfície do fotocatalisador. Um terceiro objetivo deste trabalho foi aplicar a técnica de espectrometria de massas com ionização paper spray para monitorar reações de oxidação em uma superfície de papel, especificamente fotocatálise heterogênea com o TiO2 e reações Fenton/Fenton-like. Os resultados mostraram a superioridade da fotocatálise heterogênea em relação a fotólise para promover a degradação em superfície do corante azul de metileno. As reações de Fenton foram notavelmente mais eficientes que as reações Fenton-like na degradação em superfície do sildenafila. As características químicas particulares do Fe2+ tais como potencial de oxidação, estabilidade iônica e cinética de reação foram, provavelmente, as responsáveis pela maior eficiência do sistema Fenton. The initial objective of this work was to synthesize composites(TiO2/SiO2-B2O3) with improved photocatalytic properties. For this purpose, some variables such as boron/titanium molar ratio and calcination temperature were evaluated towards the photodegradation of the dye indigo carmine in an aqueous medium. Hence,the degradation tests showed that the best photocatalyst was synthesized with a boron/titanium molar ratio of 1 and using a calcination temperature of 350 °C. This photocatalyst was able to remove 98 % of indigo carmine after 90 min of exposure to fluorescent lamps. The improved properties of this photocatalyst are probably related tothe interfaces (B2O3-TiO2-SiO2) present in its structure. This most efficient photocatalyst was also used for the removal of dacarbazine, cytarabine, tamoxifen and sildenafil in an aqueous medium, an unprecedented investigation. Excepting for cytarabine, all the other drugs were efficiently degraded. The use of ultra-high performance liquid chromatography coupled to mass spectrometry allowed for theby-products characterization and the proposal of degradation routes.A second objective of this work was to evaluate the efficiency, under visible light, of titanium-niobates photocatalysts, specifically Cu0.5Ti0.5NbO4 and Ni0.5Ti0.5NbO4, previously synthesized in our group. The influence of Cu2+ or Ni2+ as well as the presence of H2O2 on the photocatalytic efficiency of such materials towardsthe degradation of the dye indigo carmine in an aqueous medium were evaluated. The Cu0.5Ti0.5NbO4 photocatalyst showed higher activity under visible light, which was partly explained by its smaller gap. This photocatalyst degraded 95 % of indigo carmine in an aqueous solution after 150 min. The addition of H2O2 contributed significantly toincrease the activity of this photocatalyst. This reactant probably promoted the separation of the photogenerated charges at the photocatalyst surface. A third objective of this work was to apply the paper spray ionization mass spectrometry technique to monitor oxidation reactions taking place at the paper surface, specifically heterogeneous photocatalysis with TiO2 and Fenton/Fenton-like reactions.First, the results showed the superior activity of heterogeneous photocatalysis in comparison to photolysis to promote the on-surface degradation of the dye methylene blue. In sequence, Fenton reactions were remarkably more efficient than Fenton-like reactions in the on-surface degradation of sildenafil. The particular chemicalcharacteristics of Fe2+, such as oxidation potential, ionic stability and reaction kinetics were probably responsible for the higher efficiency of the Fenton system.

Esse trabalho reporta a síntese de duas novas classes de catalisadores baseados em nióbio e sua aplicação tanto na conversão de moléculas provenientes da biomassa como na oxidação de contaminantes orgânicos. A primeira classe foi sintetizada a partir do precursor Filter Cake (FC), usado no processo de obtenção do Nb2O5.nH2O. A segunda classe foi obtida a partir do fosfato de nióbio (NbOPO4.nH2O), o qual é reconhecido pela sua elevada acidez. O tratamento hidrotérmico na presença de diferentes agentes (ácido oxálico ou peróxido de hidrogênio) proporcionou a alteração de propriedades associadas à morfologia, porosidade e acidez.Testes catalíticos de conversão de carboidratos foram realizados em diversas condições e demonstraram que as duas novas classes de catalisadores apresentaram significativo potencial catalítico em reações de desidratação de frutose em meio aquoso visando a obtenção de 5-HMF (5-hidróximetil-2-furano carboxaldeído) e/ou ácido levulínico (ácido 4-oxopentanóico).Estes,são importantes insumos da indústria petroquímica. A utilização do catalisador PH12h forneceu um rendimento de 5-HMF de até 22%em meio aquoso. Através da utilização do catalisador FOSFPH4h, rendimentos de 42% para 5-HMF e 97% de conversão foram obtidos.Além disso, esse último se mostrou mais estável em relação ao fosfato de nióbio in natura, podendo ser reutilizado por até 3 vezes com apenas uma pequena redução na sua atividade catalítica. Foram realizados também estudos de conversão da glicerina loira (resíduo proveniente da produção de biodiesel) utilizando os catalisadores baseados em fosfato de nióbio. Os resultados foram expressivos, sendo que uma conversão de até 80 %foi obtida utilizando o catalisador FOSFPH4h e como produto principal obteve-se o ácido fórmico, o qual é bastante desejável uma vez que é uma importante matéria-prima petroquímica. Por fim, a atividade dos materiais Filter Cake (FC), AO4h e PH12h foi avaliada na decomposição de azul de metileno (AM) em solução aquosa. Os processos Fenton heterogêneo e Fotocatálise foram empregados para esse propósito. Uma remoção de 87% de AM foi alcançada em apenas 30 minutos utilizando o catalisador AO4hem um sistema reacional do tipo Fenton com uma concentração de corante de 50 ppm. Já a fotocatálise empregando radiação UV proporcionou uma remoção de 86% de AM após 5 horas utilizando o catalisador AO4h. This work reports the synthesis of two new classes of catalysts based on niobium and their application in both the conversion of molecules from biomass and the oxidation of organic contaminants. The first class was synthesized from the precursor Filter Cake (FC), used in the process of obtaining Nb2O5.nH2O. The second class was obtained from the niobium phosphate (NbOPO4.nH2O), which is recognized by its high acidity. Hydrothermal treatment in the presence of different agents (oxalic acid or hydrogen peroxide) provided the alteration of properties associated with morphology, porosity, and acidity. Carbohydrate conversion catalytic tests were carried out under different conditions and demonstrated that the two new classes of catalysts showed significant catalytic potential in aqueous dehydration reactions of fructose in order to obtain 5-HMF (5-hydroxymethyl-2-Furancarboxaldehyde) and/or levulinic acid (4-oxopentanoic acid). They are important inputs for the petrochemical industry. The use of the PH12h catalyst allowed a 5-HMF yield of up to 22 % in aqueous media. By using the FOSFPH4h catalyst, yields of 42 % to 5-HMF and 97 % conversion were obtained. In addition, the latter proved to be more stable in relation to in natura niobium phosphate and could be reused for up to 3 times with only a small reduction in its catalytic activity. Studies on the conversion of crude glycerin (residue from biodiesel production) using the catalysts based on niobium phosphate were also carried out. The results were expressive and a conversion of up to 80 % was obtained using the catalyst FOSFPH4h. Formic acid was obtained as the main product, which is very desirable since it is an important petrochemical feedstock. Finally, the activity of Filter Cake (FC), AO4h and PH12h materials was evaluated in the decomposition of methylene blue (MB) in aqueous solution. The heterogeneous Fenton and Photocatalysis processes were used for this purpose. A removal of 87 % of MB was achieved in only 30 minutes using the AO4h catalyst in a Fenton-type reaction system with a dye concentration of 50 ppm. Photocatalysis employing UV radiation provided 86 % removal of MB after 5 hours using the AO4h catalyst.

No presente trabalho foram desenvolvidos três sistemas de liberação controlada de antimicrobianos de interesse agrícola, como nanopartículas de óxido de zinco (ZnO) carregando doxiciclina, nanopartículas de alginato-quitosana carregando curcumina e nanofibras poliméricas de policaprolactona-alginato e gelatina carregando curcumina. A atividade antimicrobiana e as cinéticas de liberação foram avaliadas em cada um dos sistemas estudados. Foram sintetizadas e caracterizadas nanopartículas de óxido de Zinco (ZnO) pelos métodos sol-gel, hidrotérmico e hidrotérmico assistido por microondas. Os compostos foram testados frente as bactérias E. carotovora, Pantoea sp, E. coli e S. aureus, apresentando ação antimicrobiana. O efeito antimicrobiano também foi avaliado por efeito fotocatalítico, onde foi evidenciada a eficiência do tratamento pela formação de defeitos na superfície como vacâncias de oxigênio e zinco intersticial. Estudos de EPR "spin trap" demostraram a relação entre densidade de defeitos de superfície e produção de radicais livre como radical hidroxila. Os estudos de absorção de dessorção de doxiciclina nas nanopartículas de óxido de zinco (ZnO) mostraram a eficiência da matriz como plataforma de liberação controlada de fármacos catiônicos como doxiciclina. As nanopartículas poliméricas alginato-quitosana carregando curcumina apresentaram tamanhos de partícula entre 125 e 500 nm. Foram avaliadas frente as bactérias E. coli e S. aureus não apresentando atividade antimicrobiana. Os estudos de liberação de curcumina mostraram dependência de pH. As nanofibras poliméricas obtidas apresentaram diâmetros entre 215 - 1000 nm. O recobrimento da fibra concêntrica policaprolactona-alginato prolongou o tempo de liberação "in vitro" da curcumina. As fibras poliméricas não revelaram ação antimicrobiana nas bactérias testadas. In the present work three systems of controlled release of doxycycline and curcumin for agricultural use were developed as nanoparticles of zinc oxide (ZnO) carrying doxycycline, alginate-chitosan nanoparticles carrying curcuma and polymeric nanofibers of polycaprolactone-alginate and gelatin carrying curcuma. The antimicrobial activity and release kinetics were evaluated in each system under study. Nanoparticles of zinc oxide (ZnO) were prepared and characterized by microwave-assisted sol-gel, hydrothermal methods. The compounds were tested against the bacteria E. carotovora, Pantoea sp, E. coli and S. aureus that exhibited antimicrobial action. The antimicrobial effect was also evaluated by photocatalytic effect, where the efficiency of the treatment was evidenced by the formation of surface defects such as oxygen and interstitial zinc vacancies. EPR "Spin Trap" studies have demonstrated the relationship between surface defect density and free radical production as the hydroxyl radical. Studies of doxycycline desorption uptake in zinc oxide (ZnO) nanoparticles have shown matrix efficiency as a platform for the controlled release of cationic drugs such as doxycycline. The alginate-chitosan polymer nanoparticles carrying curcuma had particle sizes between 125 and 500 nm. They were assessed against the E. coli and S. aureus bacteria that exhibited no antimicrobial activity. The release studies showed pH dependence. The obtained polymer nano-fibers had diameters between 215-1000 nm. Coating of polycaprolactone-alginate concentric fiber extended the in vitro release time of curcuma. The polymer fibers exhibited no antimicrobial action on the tested bacteria.

Neste trabalho foram sintetizados novos catalisadores por meio dos precursores oxalato amoniacal de nióbio (NH4[NbO(C2O4)2(H2O)](H2O)n), cloreto de nióbio (NbCl5) e pentóxido de nióbio (Nb2O5.nH2O), via método de precipitação controlada e síntese hidrotérmica. Foram também sintetizadoscatalisadores na presença de surfactante CTAB (brometo de N-hexadecil-N,N,N-trimetil amônio), conferindo a estes propriedade anfifílica, para atuação em sistemas bifásicos, tal como glicerol:acetona em reações de acetalização. Os catalisadores obtidos por meio do precursor oxalato amoniacal de nióbio apresentaram acidez relativamente alta, comparada ao Nb2O5.nH2O comercial. O processo de hidrofobização diminui cerca de 31 % a acidez do catalisador, porém, promove o aumento na conversão do glicerol de 41 para 65 %. Já nos catalisadores sintetizados empregando NbCl5, a acidez foi consideravelmente menor quando comparado aos demais catalisadores, porém apresentaram estrutura mesoporosa com área específica BET de até 198 m2g-1, o que potencializou a conversão do glicerol frente aos catalisadores anfifílicos. Os catalisadores obtidos via síntese hidrotérmica também apresentaram elevada área específica de 192 m2g-1 e presença de mesoporos com bons resultados de conversão do glicerol. A mudança no precursor, bem como a incorporação do surfactante proporciona diferentes propriedades associadas à morfologia, área específica BET e número de sítios ácidos. Essas propriedades conjuntas, proporcionam um sinergismo entre as propriedades de hidrofilicidade e hidrofobicidade melhorando a atividade catalítica, principalmente nas reações de conversão de biomassa em sistemas bifásicos. In this work, new catalysts based on niobium oxalate ammonium(NH4[NbO(C2O4)2(H2O)](H2O)n), niobium chloride (NbCl5) and niobium oxide (Nb2O5.nH2O) as precursor, were synthesized and characterized by controlled precipitation and hydrothermal synthesis. Amphiphilic catalysts were also synthesized in the presence of CTAB (cetyl trimethylammonium bromide), to apply in byphasic systems as glycerol:acetone on acetalization reactions, wich is the target in this work. Catalysts obtained by niobium oxalate ammonium, showed high acidity such as Nb2O5.nH2O, it decreases about 31 % by hydrophobization process, however improves glycerols conversion of 41 to 65%. Catalysts obtained by NbCl5, showed lower acidty than the other catalysts, but showed high BET specific area like 198 m2g-1 and presence of mesoporous, with good glycerol conversion results. In the same way, catalysts obtained by hydrothermal synthesis, showed high BET are, next to 192 m2g-1 and mesoporous structure. Differents niobium precursors and surfactant incorporation in the synthesis of the catalysts can exhibit different morphology, BET specific area and acidity. These properties act in the same time making a synergism and improve catalytic activities, mainly in biomass conversion reactions using biphasic systems.

Este trabalho foi baseado na síntese de um óxido de nióbio (V) com estrutura mesoporosa e área superficial relativamente alta para este tipo de material. A síntese foi realizada segundo o método EISA (Evaporation Induced Self-Assembly), seguido de calcinação. Ao material foram introduzidas modificações químicas com óxido de níquel (II). Assim, quatro materiais com diferentes porcentagens em mol de níquel na estrutura foram preparados ¿ sendo (i) 0, (ii) 1,0, (iii) 2,5 e (iv) 5,0 ¿ e caracterizados por técnicas como difração de raios-X, medidas de área superficial e porosidade, microscopia eletrônica de varredura, microanálise por espectroscopia de energia dispersiva, redução em temperatura programada, medidas de potencial zeta e espectroscopias Raman e por refletância difusa. A temperatura usada na calcinação final (400ºC) foi escolhida por manter a máxima área superficial nos materiais, embora sua estrutura seja predominantemente amorfa. O aumento na quantidade de níquel reduziu a área superficial dos materiais por fechar alguns mesoporos, porém não causou mudança estrutural significativa. Também não foi verificada grande alteração no bandgap (Eg) com a modificação, mostrando que os materiais foram predominantemente impregnados. O ponto de carga zero de todos os materiais parece estar em pH em torno de 3 ¿ 4. O aumento na quantidade de níquel, contudo, parece aumentar a redutibilidade das espécies Nb5+. Os materiais foram testados em alguns processos de oxidação avançados (POAs) para os corantes azul de metileno e índigo-carmim, as reações foram acompanhadas por absorção na região do UV-Vis e analisadas por ESI-MS. Os resultados mostram que a fotocatálise levou à descoloração de cerca de 80% e 100% de soluções 40 ppm de azul de metileno e índigo-carmim, respectivamente, em pH 5. O material contendo 1% em níquel se mostrou o mais promissor, com constante de velocidade aparente (kap) de 0,022 min-1 e tempo de meia-vida igual a 32 minutos, para a solução de índigo-carmim. Análises por ESI-MS comprovaram que os corantes estavam em processo de degradação. Apenas 50 minutos foram necessários para a descoloração de cerca de 65% de uma solução 300 ppm de azul de metileno e 20 minutos para 100% de uma solução 40 ppm de índigo-carmim por reações do tipo foto-Fenton. Os resultados de ESI-MS e estudo dos mecanismos das reações fotocatalíticas mostraram que o mecanismo clássico (indireto) parece ser o principal, sendo favorecido pela modificação com níquel. Os materiais se mostraram passíveis de ativação por fotossensibilização através de compostos capazes de se adsorver fortemente a eles, porém essas reações são mais lentas. This work was based on the synthesis of a niobium (V) oxide with mesoporous structure and relatively high surface area for this type of material. The synthesis was performed according to the Evaporation Induced Self-Assembly method, followed by calcination. Afterwards, chemical modifications were introduced with nickel (II) oxide. Thus, four materials with different mole percentages of nickel in the structure were prepared being (i) 0, (ii) 1.0, (iii) 2.5 and (iv) 5.0 and characterized by techniques such as X-rays diffraction, surface area measurements and porosity, scanning electron microscopy, microanalysis by energy dispersive spectroscopy, temperature programmed reduction, zeta potential measurements and Raman and diffuse reflectance spectroscopies. The temperature used in the final calcination (400ºC) was chosen to maintain the maximum surface area in the materials, although its structure is predominantly amorphous. The increase for nickel reduced the surface area of the materials by closing some mesoporous, but did not cause significant structural change. There was also no change in bandgap (Eg) with the modification, showing that the materials were predominantly impregnated. The zero charge point of all materials appears to be at pH about 3 4. The increase in nickel amount, however, appears to increase the reducibility of Nb5+ species. The materials were tested in some advanced oxidation processes (AOPs) for methylene blue and indigo-carmine dyes. The reactions were accompanied by absorption in the UV-Vis region and analysed by ESI-MS. The results showed that photocatalysis led to the discoloration of about 80% and 100% of 40 ppm solutions of methylene blue and indigo-carmine, respectively, at pH 5. The material containing 1% nickel showed the most promising, with an apparent velocity constant (kap) of 0.022 min-1 and a half-life time of 32 minutes for the indigo-carmine solution. Analyses by ESI-MS showed that the dyes were in the process of degradation. Only 50 minutes were required for the discoloration of about 65% of a 300 ppm solution of methylene blue and 20 minutes for 100% of a 40 ppm solution of indigo-carmine by photo-Fenton like reactions. The results of ESI-MS and study of the mechanisms of photocatalytic reactions showed that the classical (indirect) mechanism seems to be the main one, being favoured by the modification with nickel. The materials could be activated by photosensitization through compounds capable of strongly adsorbing to them, but these reactions are slower.

O presente trabalho propõe a transformação de um resíduo do processo produtivo do biodiesel, a glicerina loira, em matéria prima para obtenção de produtos de interesse da industria petroquímica, como por exemplo, o acido formico. Vários estudos da literatura relatam reações de desidratação e oxidação utilizando glicerol com pureza (>95%) e sistemas diluídos ( 95%) and diluted systems (

O biodiesel é um biocombustível obtido pela transesterificação e, ou, eterificação de materiais graxos com álcool de cadeia molecular curta, sendo uma mistura de ésteres de ácidos graxos. Tem elevada importância ambiental e é estratégico do ponto de vista da política energética por se tratar de um substituto do diesel de origem fóssil. Os catalisadores heterogêneos utilizados para a reação de transesterificação devem ser eficientes e de baixo custo. Neste estudo, foram sintetizados hidróxidos duplos lamelares de Mg-Al e Ca-Al.Seus produtos sólidos de decomposição térmica foram testados como catalisadores na transesterificação dos óleos de soja e da amêndoa da macaúba.Os óxidos mistos formados foram caracterizados por: difração de raios X no pó , espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier, termogravimetria acoplada a calorimetria exploratória diferencial e espectrometria de massas, área superficial específica, dessorção de CO2 por programação de temperatura e microscopia eletrônica de varredura. São descritas as análises de eficiência química¿catalítica dos materiais de Mg-Al utilizando um planejamento fatorial fracionário com óleo de soja.Foram investigadas o efeito da temperatura (80, 105 e 130°),quantidade de catalisador(1,2 e 3% m/m), tempo (2, 5 e 8h) e a razão Mg:Al dos catalisadores (2:1, 4:1 e 6:1).Foi construída uma superfície de resposta, obtendo-se um ponto ótimo de reação .Nessas condições,foram avaliados o efeito do meio ácido e o teor de água do meio no desempenho do catalisador.Os produtos de decomposição térmica do composto do tipo da hidrocalumita foram testados em reações de transesterificação, utilizando temperatura de refluxo do álcool e agitação mecânica de 600 rpm.Os testes utilizando rota metílica apresentaram valores elevados de conversão; com 1,5 h de reação foram obtidos 97 e 95%, utilizando óleo de soja e de macaúba, respectivamente.Para a rota etílica, foram necessárias 12 h de reação para se obter 90% de conversão utilizando óleo de soja.Também foram sintetizados compostos do tipo da hidrocalumita intercalada com ânions vinilbenzenossulfonato, esse material apresentou um a morfologia diferente da hidrocalumita intercalada com cloreto.A hidrocalumita intercalada com ânions vinilbenzenossulfonato apresentou menor atividade catalítica na transesterificação, sendo necessárias 12 h de reação para se obter 96% de conversão metílica. Biodiesel is a biofuel obtained by the transesterification and/or esterification of fatty materials with short molecular chain alcohol. It is a mixture of fatty acid esters. It has high environmental importance and is strategic from an energy policy point of view because it is a substitute for fossil diesel. The heterogeneous catalysts used in the transesterification reaction should be efficient and inexpensive. In this study, Mg-Al and Ca-Al layered double hydroxides were synthesized. Their thermal decomposition solid products were tested as catalysts in the transesterification of soybean oil and macauba kernel oil. The mixed oxides formed were characterized by X-ray powder diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, thermogravimetry coupled to differential scanning calorimetry and mass spectrometry, specific surface area, CO2 temperature programed desorption and scanning electron microscopy. Analyzes of chemical-catalytic efficiency of the Mg-Al material using a fractional factorial design with soybean oil are described. We investigated the effect of temperature (80, 105 and 130°C), catalyst amount (1, 2, and 3% ro/m), time (2, 5 and 8 h) and Mg:Al catalyst ratios (2:1, 4:1 and 6:1). A response surface was constructed, obtaining an optimal reaction point. Under these conditions, we evaluated the effect of the acidic medium and the medium water content on the catalyst performance. The thermal decomposition products of the hydrocalumite-type compound were tested in transesterification reactions using alcohol reflux temperature and mechanical agitation at 600 rpm. The tests using the methyl route showed high conversion levels; with 1.5 h of reaction 97 and 95% were obtained using soybean and macauba oils, respectively. For the ethyl route, 12 h of reaction time were necessary to obtain 90% conversion using soybean oil. Hydrocalumite-type compounds intercalated with vinyl benzene sulfonate anions were also synthesized and this material showed a different morphology than hydrocalumite intercalated with chloride. Hydrocalumite intercalated with vinyl benzene sulfonate anions presented lower catalytic activity in the transesterification, 12 h of reaction were required to obtain 96% methyl conversion.

O desenvolvimento de tecnologias para geração de hidrogênio no Brasil tem se tornado um fator relevante, pois se trata de uma fonte de combustível limpa que pode ser obtida a partir de diversas matérias-primas renováveis. Entre essas tecnologias pode-se destacar a reforma a vapor do bio-óleo, proveniente da pirólise da biomassa. O bio-óleo consiste em uma mistura complexa de diversos compostos orgânicos oxigenados tais como: aldeídos, ácidos carboxílicos, cetonas, carboidratos, alcoóis, entre outros, sendo o ácido acético um dos compostos majoritários (∼12-15%), o qual pode ser utilizado como molécula modelo do bio-óleo em reações de reforma a vapor. Entretanto, a reforma a vapor do ácido acético apresenta algumas dificuldades, como a formação de coque na superfície dos catalisadores, o que pode resultar na desativação do mesmo. Dentro deste contexto, este trabalho teve como objetivo desenvolver catalisadores a base de níquel (Ni) promovidos com magnésio (Mg) e nióbio (Nb) suportados em alumina (γ-Al2O3), para aplicação na reforma a vapor do ácido acético, visando minimizar e/ou modificar a estrutura dos depósitos carbonáceos, bem como aumentar a atividade e seletividade para o hidrogênio. Para isso, sintetizaram-se inicialmente três catalisadores com diferentes teores de Ni, (10, 15 e 20%), suportados em alumina, sendo que o catalisador com 15% de Ni em massa foi o que apresentou melhor seletividade e atividade para a reforma a vapor do ácido acético. A partir da melhor carga de Ni, adicionaram-se quatro diferentes teores de Mg e Nb 1,0%; 2,5%; 5,0% e 10% em massa. Entre os catalisadores promovidos com Mg, o catalisador com 5,0% de Mg (15%Ni5%Mg/Al), apresentou uma conversão de 96% para o ácido acético, com seletividade para o hidrogênio em torno de 65% a 600 oC. Além disso, este catalisador apresentou menor taxa de formação de coque e menor tamanho de partícula de Ni0, comparado ao catalisador não promovido (15%Ni/Al), evidenciando que a adição de Mg pode prevenir a sinterização das partículas de Ni. Entre os catalisadores promovidos com Nb, o catalisador 15%Ni2,5%Nb/Al apresentou maior seletividade para o hidrogênio (∼73%) a 600o C comparado aos demais. Apesar de ter apresentado um maior tamanho de partícula Ni0, a adição de Nb aumentou a capacidade de decomposição do metano, proveniente da reação de decomposição e metanação do ácido acético, favorecendo a produção de hidrogênio, além de promover a formação de nanoestruturas de carbono. Assim, a adição de promotores catalíticos como os estudados neste trabalho pode contribuir para o aumento na produção de hidrogênio, seja pela redução nos depósitos carbonáceos ou pela modificação das estruturas de carbono formados na superfície dos materiais. The development of technologies for generating hydrogen in Brazil has become an important factor because it is a source of clean fuel which can be obtained from different renewable raw materials. Among these technologies, the steam reforming of bio-oil from the pyrolysis of biomass can be highlighted. The bio-oil is a complex mixture of different oxygenated organic compounds such as aldehydes, carboxylic acids, ketones, carbohydrates and alcohols with acetic acid being one of the major compounds (∼12-15%), which may be used as a model molecule of bio-oil steam reforming reactions. However, the steam reforming of acetic acid presents some difficulties, such as coke formation on the surface of the catalysts, which may result in its deactivation. Thus, this work aimed to develop catalysts based on nickel (Ni) promoted with magnesium (Mg) and niobia (Nb) supported on alumina (γ-Al2O3), for application in steam reforming of acetic acid in order to minimize the formation of carbonaceous residues, as well as increase the activity and selectivity for hydrogen. For this purpose, initially three catalysts were synthesized with different Ni content, (10, 15 and 20%), and the catalyst with 15% Ni mass showed the best activity and selectivity for the steam reforming of acid acetic acid. From the best Ni loading, was added four different concentrations of Mg and Nb, 1%; 2.5%; 5% and 10% by weight. Among the catalysts promoted with Mg, the catalyst with 5% Mg (15% Ni5% Mg/Al) at a temperature of 600 °C, showed a 96% conversion of acetic acid, with selectivity to hydrogen of around 65 %. In addition, this catalyst showed lower rate of coke formation and lower Ni particle size compared to the non-promoted catalyst (15% Ni/Al), showing that the addition of Mg can prevent sintering of Ni particles. Among the catalysts promoted with Nb, the catalyst 15% Ni 2, 5% Nb/Al showed higher selectivity to hydrogen (∼73%) at 600 °C compared to the others. Despite having a larger particle size, the addition of Nb increased the capacity of decomposition of methane from of the decomposition reaction and methanation of acetic acid favoring the production of hydrogen and promoted the formation of nanostructures. Thus, the addition of catalytic promoters can contribute to the increase in hydrogen production, either by a reduction in carbonaceous deposits or the modification of structures formed on the surface of the materials.

The chemical role of iron-bearing compounds on the dynamics of phosphorus in selected Brazilian latosols was investigated. The iron oxides were characterized in an attempt to assess their main chemical-mineralogical properties influencing the ion sorption mechanisms in those pedosystems. It was found that increasing total iron contents tend to increase the phosphorus adsorption capacity in the selected soils. 110 K-Mössbauer data reveal that the dominant iron oxides are hematite and goethite. Particularly for the yellower soil samples some prominent doublets, more certainly due to superparamagnetic relaxation, may be assigned to corresponding fractions of relatively small-sized particles.

O trabalho de mestrado desenvolvido teve como objetivo principal a melhoria das propriedades térmicas e mecânicas de uma matriz poliuretano termorrígido elastomérico por meio da preparação de nanocompósitos poliméricos com nanotubos de carbono de paredes múltiplas (não modificados e modificados quimicamente). Para isso, foram preparadas suspensões estáveis dos nanotubos (com diferentes concentrações) em poli(tetrametileno éter glicol) com o emprego de moinho de rolos com separação micrométrica. Utilizou-se nanotubos de carbono sintetizados na UFMG (Laboratório de Nanomateriais do Departamento de Física) que foram modificados por tratamento ácido e pela inserção de grupos isocianato. Imagens obtidas por microscopias eletrônicas de varredura e transmissão mostraram que os procedimentos desenvolvidos não causaram alteração significativa na razão de aspecto dos nanotubos. Dados de termogravimetria indicaram que os teores de grupos oxigenados e de grupos isocianato inseridos na superfície dos nanotubos foram da ordem de 7% e 36%, respectivamente. Numa etapa posterior, as suspensões nanotubo/poliol foram reagidas com 2,4-tolueno diisocianato e 1.4-butanodiol para a produção de pré-polímeros de poliuretano. As condições de processamento e quantidade dos reagentes foram desenvolvidas para que o teor de NCO livre desses pré-polímeros ficasse na faixa de 7,2 a 7,8. Os nanocompósitos foram preparados pela reação do pré-polímero (via grupos NCO livres) com o agente de cura 4,4-metileno-bis-orto-cloro-anilina. Imagens em diferentes escalas obtidas por microscopias ótica, eletrônicas de varredura e transmissão demostraram que embora existam agregados milimétricos de nanotubos, houve dispersão da nanocarga nas escalas micro e nanométricas. Em todos os compósitos existem pequenas regiões com agregados de nanotubos, além de em pequenos feixes e nanotubos isolados ao longo da matriz. Os nanotubos foram recobertos pela matriz, o que sugere boa adesão carga/PUE, principalmente nos compósitos com nanotubos modificados por tratamento ácido e com isocianato. Os nanotubos estão ¿costurando¿ a matriz de PUE, uma característica importante para seu efeito como reforço mecânico. Resultados de termogravimetria mostraram que os MWCNTs não exercem (para nenhuma concentração ou tipo de nanotubo) grande influência na estabilidade térmica e no mecanismo de degradação da matriz polimérica. Os ensaios mecânicos de tração, rasgo e dureza mostraram que os nanocompósitos produzidos apresentaram melhoras significativas em todas as propriedades analisadas. Os melhores resultados foram encontrados para o compósito preparado com 0,26% (em massa) de nanotubos modificados com isocianato, no qual pode-se verificar aumentos de até 17% no módulo de elasticidade, 23% na resistência ao rasgo com manutenção da resistência à tração, alongamento na ruptura, tenacidade e dureza. Os procedimentos de modificação da superfície dos nanotubos, dispersão em poliol e preparação de pré-polímero desenvolvidos neste trabalho permitem a produção de nanocompósitos sem grandes impactos na cadeia de valores do polímero e que podem ser utilizados em aplicações que requeiram grande solicitação mecânica. The main goal of this work is to verify the improvement of thermal and mechanical properties on an elastomeric thermoset polyurethane matrix through the preparation of polymeric nanocomposites with multi-walled carbon nanotubes (unmodified and chemically modified). For that, stable suspensions of nanotubes were prepared (with different concentrations) in poly (tetramethylene ether glycol) with the employment of a roll mill with micrometric separation. It were used carbon nanotubes synthesized at UFMG (Laboratory of Nanomaterials/ Physics Department) that have been modified by acid treatment and by the insertion of isocyanate groups. Images obtained by scanning and transmission electronic microscopies showed that the developed procedures did not cause significant change in the aspect ratio of the nanotubes. Thermogravimetric data indicated that the amount of oxygenated and isocyanate groups placed on the surface of the nanotubes were of the order 7% and 36%, respectively. In a subsequent step, the nanotube/polyol suspensions were reacted with 2,4-toluene diisocyanate and 1,4-butanediol for the production of polyurethane prepolymers. The processing conditions and the quantity of reagents had been developed for keep the free NCO contents in the prepolymers in the range from 7.2 to 7.8. The nanocomposites were prepared by the prepolymer reaction (via free NCO groups) with the 4,4-methylene-bis-ortho-chloroaniline cure agent. Images at different scales obtained by optical, and scanning and transmission electronic microscopies demonstrated that, despite of the existence of millimeter aggregated of nanotubes, the nanofiller was dispersed at the micro and nanometric scales. In all composites there are small regions with aggregated nanotubes, besides of small bundles and isolated nanotubes throughout the matrix. The nanotubes were covered by the matrix, suggesting good adhesion filler/PUE, especially in the composites prepared with acid and isocyanate modified nanotubes. The nanotubes are "sewing" the PUE matrix. This is an important feature for their effect as mechanical reinforcement. Thermogravimetry results showed that MWCNTs dont have (in any concentration or type of nanotube) major influence on the thermal stability and degradation mechanism of the polymeric matrix. The tensile, tear and hardness tests showed that the produced nanocomposites presented significant improvements in all analyzed properties. The best results were verified for the composite prepared with 0.26 wt% of isocyanate-modified nanotubes. In this composite it was verified an increase of 17% in elasticity modulus, and 23% in tear resistance with maintenance of the tensile strength alongation at break, tenacity and hardness. The procedures of modification of nanotubes surface, dispersion in polyol and preparation of the prepolymer developed in this study allowed the production of nanocomposites without major impact on the value chain of the polymer and that can be used in applications requiring large mechanical loads.

FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais As águas residuais provenientes de diferentes indústrias possuem elevadas concentrações de moléculas orgânicas recalcitrantes e elevada toxicidade. Para o tratamento desses efluentes, o processo oxidativo avançado (POA) torna-se uma alternativa viável, em particular a fotocatálise heterogênea. A utilização da energia solar como fonte de energia para a conversão de fótons em energia química apresenta-se como forma ideal para tratar os efluentes industriais. A maioria dos estudos fotocatalíticos tem-se centrado no uso de óxidos nano estruturados e dopados com, metais e óxidos, para aumentar sua energia de ativação. Contudo, a forma tradicional de se utilizar fotocatalisadores (suspensão) é restritiva e pouco aplicável no tratamento de efluentes em escala industrial. Nióbio, zinco e ferro na proporção de 10 e 15% (m/m) foram suportados na zeólita do tipo NaX pelo método de impregnação úmida a fim de obter fotocatalisadores com elevado potencial oxidativo sob radiação solar. Foram realizadas análises de TG para verificação da temperatura responsável pela formação dos óxidos, e etapas de calcinação para formação de fase ativa. Foi observado que a área superficial BET da zeólita reduziu significativamente com a formação dos pentóxido de nióbio, óxido de zinco e goethita. O método de impregnação e o processo de calcinação favoreceu a formação do pentóxido de nióbio na zeólita com energia de ativação, band gap, de 2,9 eV. A goethita suportada na zeólita apresentou valor de band gap de 2.9eV. Com exceção do ZnO/NaX que permaneceu com sua estrutura eletrônica inalterada. A otimização do processo térmico para a síntese do Nb2O5/NaX no forno tubular resultou na melhora de sua atividade fotocatalítica de 40% para 75% de mineralização do corante sob radiação visível e nas mesmas condições de reação. Foi observado que a etapa do processo térmico influência na formação de fotocatalisadores mais ativos. A zeólita pura adsorveu 67% do corante azul de metileno em 24 horas, porém com a impregnação dos óxidos a porcentagem de adsorção reduziu à medida que aumentou a porcentagem de óxidos impregnados. A dosagem otimizada de fotocatalisadores suportados utilizado na reação foi de 5g/L. Nb2O5/NaX e β-FeOOH/NaX foram os fotocatalisadores que obtiveram melhores resultados na degradação do corante utilizando fótons de energia UV-vis e Visível. Nb2O5/NaX e β-FeOOH/NaX foram seletivos à adsorção dos fármacos: ofloxacino, flumequine e ibuprofeno. Industrial wastewaters usually show high concentrations of recalcitrant components and are greatly toxic. Advanced Oxidation Processes (AOP), particularly heterogeneous photocalysis, have been considered as feasible alternatives for industrial wastewater treatment. The use of solar energy as energy source for the conversion of photons into chemical energy arises as the ideal way to treat these wastewaters. Currently, most studies regarding photocatalysis have focused on nano-structured oxides usually doped with metals and other oxides in order to increase their activating energy. However, photocatalysts are traditionally applied in suspension, which restricts their use in industrial scale for wastewater treatment. In the present work, niobium, zinc and iron in the ratio of 10 and 15% (m/m) were supported in NaX zeolites through wet impregnation so as to obtain photocatalysts with high oxidative potential under solar radiation. TG analysis was performed in order to validate the temperature required for oxide formation and calcination for active phase generation. Analysis showed that zeolite’s BET surface area was reduced significantly after the formation of niobium pentoxide, zinc oxide and goethite. Also, impregnation method and calcination process has favored the formation of niobium pentoxides on zeolites’ surface which shows an activating energy, band gap, equals 2,9eV. Goethite supported zeolites also showed band gap equals 2,9eV. ZnO/NaX structure was an exception for that its electronic structure was not modified. Heating process optimization during the synthesis of Nb2O5/NaX in the tubular reactor achieved an improvement of its photocatalytic activity from 40% to 75% dye mineralization under visible radiation in the same reaction conditions. It is possible to assume that heating process influences on the formation of more active photocatalysts. Pure zeolite has adsorbed 67% of methylene blue in 24 hours. After oxides impregnation, however, adsorption rate decreased with an increase on impregnated oxides. Optimum doses of supported photocatalysts used in the reaction was found to be 5g/L. Nb2O5/NaX and β-FeOOH/NaX were the photocatalysts which showed best results on dye degradation using UV-Vis and visible radiation. Nb2O5/NaX and β-FeOOH/NaX were selective to adsorption of drugs: ofloxacine, flumequine and ibuprofen. KEY WORDS

O presente trabalho teve por objetivo a preparação e caracterização de nanocompósitos poliméricos formados por um poliuretano termorrígido elastomérico (PUE) e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNT) não modificados e modificados via tratamento ácido e com isocianato. Os PUE são materiais relevantes,pois são utilizados em diversos setores industriais tais como eletrônico, aeroespacial, automobilístico e na medicina.A análise termogravimétrica mostrou que os MWCNTs modificados (comerciais), apresentaram 4,0% de perda de massa, que pode ser atribuída aos grupos oxigenados. Já os MWCNTs modificados com isocianato (MWCNT-NCO), sintetizados neste trabalho, apresentaram 30,0% de perda de massa que pode ser atribuída ao isocianato e grupos oxigenados residuais. A espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS) e a espectroscopia de ressonância magnética nuclear de alta resolução com giro no ângulo mágico (RMN HRMAS) foram utilizadas para estudar as , funções oxigenadas e isocianatos ligados covalentemente à superfície dos MWCNTs. Processos que empregam um misturador de alto cisalhamento e moinho de rolos foram desenvolvidos para o preparo de três sistemas distintos de compósitos de poliuretanos (PUE) baseados em MWCNTs dispersos em pré-polímero e em poliol. A sequência de aperfeiçoamentos realizados nos três tipos de sistemas preparados foi motivada pela necessidade de resolver problemas experimentais tais como: diminuir a influência negativa da umidade na etapa de dispersão dos nanotubos; e melhorar a qualidade da dispersão e interação dos nanomateriais na matriz polirnérica. No primeiro sistema, foram preparados dois concentrados (masterbatches) contendo 3,0 e 5,0% (em massa) de MWCNTs não modificados e oxigenados (também chamados carboxi lados), respecti vamente, d ispersos em pré-pol ímero. Estes concentrados foram diluídos, e deram origem a compósitos com concentrações entre 0,25 e 1,0% (em massa) de MWCNTs. Os compósitos contendo 0,5% (em massa) de MWCNT carboxilados se destacaram entre os demais, apresentando aumentos de 47,0 e 32,0% no rnódulo de elasticidade e tensão na ruptura, respectivamente, quando comparados à PUE. Dados de análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA) revelaram que os cornpósitos produzidos a partir de MWCNT não modificados e carboxilados, apresentaram um aumento de aproximadamente 20°C na Tg em relação à Tg do PUE.Em um segundo sistema, foram preparados dois concentrados contendo 3.0% (em massa) de MWCNT não modificado e MWCNT carboxilados, dispersos em poliol. Estes concentrados deram origem a compósitos contendo 0,5% (em massa) de MWCNTs. Para os compósitos contendo MWCNTs carboxilados, foram observados ganhos na tensão na ruptura e no alongamento quando comparados ao PUE. Além disso, valores de condutividade elétrica que permitem a dissipação eletrostática foramalcançados para estes compósitos. No caso do terceiro sistema, MWCNTs-NCO foram dispersos em polio!. Para este sistema os compósitos já foram preparados diretamente nas concentrações de 0,25 e 0,5% (em massa) de MWCNT-NCO. O compósito contendo 0,25% (em massa) de MWCNT-NCO apresentou um aumento de aproximadamente 3 J ,0% na resistência ao rasgamento quando comparado à PUE. Aumentos na tensão na ruptura, alongamento e tenacidade, também foram observados para este compósito. Já o compósito contendo 0,5% (em massa) de MWCNT-NCO apresentou um aumento de aproximadamente 9,0 % na abrasão quando comparado à PUE. A técnica de nanoindentação foi utilizada para a determinação do módulo de elasticidade e da dureza na sub-superfície de PUE e dos compósitos provenientes dos sistemas um e três. Sendo uma técnica avançada de caracterização com resolução nanométrica, os seus resultados permitiram elaborar comparações com os resultados dos ensaios mecânicos convencionais. Dados de microscopias óptica e eletrônica indicaram uma melhor dispersão tanto dos MWCNTs-COOH quanto dos MWC Ts- CO na matriz do polímero, em relaçãoao MWCNT sem modificação superficial. Isto foi erificado nos estudos dos três sistemas e permitiu afirmar que os incrementos em propriedades térmicas e mecânicas obtidos estão associados às qualidades de compatibilidade química entre matriz e superfície dos nanotubos. De fato, este trabalho mostrou que a modificação covalente da superfície dos MWCNTs e a utilização de estratégias eficientes de dispersão são essenciais para otimizar as propriedades finais dos compósitos. The present work aimed to the preparation and characterization of polymer nanocomposites produced with a thermoset polyurethane elastomer (PUE) and multiwalled carbon nanotubes (MWCNT) unmodified and modified by acid treatment and isocyanate. The PUE are relevant materiaIs because they are used in many industrialsectors such as electronics, aerospace, automotive and medicine.Thermogravimetric analysis showed that the functionalized MWCNTs(commercial) presented 4.0% of mass loss, which can be attributed to oxygen containing groups. The MWC T modified with isocyanate (MWCNT-NCO) synthesized in this work showed 30.0% of mass loss that is assigned to the isocyanate groups and residual oxygen containing groups. The X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and the high-resolution nuclear magnetic resonance with magic angle spinning(HRMAS NMR) were used to study the oxygenated functions and isocyanates covalently bonded to the surface of MWCNTs.Processes which employ a high shear mixer and mill rolls were employed for the preparation of three different polyurethane composites (PUE) based on MWC Ts dispersed in prepolymer and polyol. The sequence of improvements applied in the three systems was motivated by the need of solving experimental problems such as todecrease the negative influence of moisture in the dispersion of the nanotubes; and improve the quality of the dispersion and interaction of the nanomaterials with the polymer matrix. In the first system, two masterbatches were prepared containing 3.0 and 5.0 wt%of unmodified and oxygenated MWCNTs dispersed, respectively, in the prepolymer. These concentrates were diluted, and resulted in composites with concentrations between 0.25 and 1.0 wt% of MWCNTs. The composites containing 0.5 wt% of oxygenated MWCNT exhibited the best increases of 47.0 and 32.0% in the elastic modulus and tensile strength, respectively, when compared to the PUE. Dynamic mechanical therrnal analysis data (DMTA) showed that both composites, produced from oxygenated and unrnodified MWCNT, showed an increase of about 20°C with respect to the Tg of PUE. In a second system, two concentrates were prepared containing 3.0 wt% of MWCNT unmodified and modified dispersed in polyol. These concentrates resulted, after dilution, in cornposites containing 0.5 wt% of MWCNTs. For the compositecontaining oxygenated MWCNT, were observed gains m the tensile strength and elongation when compared to the PUE. In addition, electrical conductivity values that allow electrostatic dissipation were achieved for these composites. In the case ofthe third system, the MWCNT-NCO were dispersed in the polyol. The composites were prepared directly at the concentrations of 0.25 and 0.5 wt% of MWCNT-NCO for this system. The composite containing 0.25 wt% of MWCNT-NCO presented an increase of 31.0% in the tear strength when compared to PUE. lncreases intensile strength, elongation and tenacity were also observed for this composite. Moreover, the composite containing 0.5 wt% of MWCNT-NCO presented an increase of 9.0% in abrasion when compared to PUE.The nanoindentation technique was used to determine the elastic modulus and hardness in the sub-surface of PUE and the composites prepared with the first and third systems. This is an advanced technique of characterization with nanometer resolution and the results allowed a cornparative analysis with respect to the results of conventional mechanical tests. Optical and electron microscopy data indicated an improved dispersion of the MWCNT-COOH and MWCNT-NCO in the polymer matrix. The studies of the three systems suggest that the increases in thermal and mechanical properties are associatedwith chemical compatibility between matrix and nanotube surfaces. It can be affirrn that this study showed that the covalent modification in surface of MWCNTs and the use of efficient dispersion strategies are essential to optimize the final properties of the composites.

Essa dissertação trata do uso da Ressonância Magnética Nuclear (RMN) na elucidação de composto orgânicos em uma mistura complexa obtida na conversão da glicerina comercial utilizando catalisadores à base de silicatos mesoporosos modificados com nióbio. A síntese dos materiais (três diferentes catalisadores) foi executada através da polimerização de tetraetilortossilicato (TEOS) como fonte de sílica, sobre arranjos supramoleculares de brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB), utilizados como direcionadores de estrutura, juntamente com diferentes quantidades de um sal de nióbio. Os materiais foram caracterizados por diversas técnicas, Difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (MET) acoplada ao detector de energia dispersiva de raios X (EDS) e adsorção/dessorção de N2. Os dados de caracterização indicam a formação de materiais com elevada área específica (Cat1, 1069 m2.g-1; Cat2, 555 m2.g-1 e Cat3, 486 m2.g-1), sugerindo que os mesmos apresentam elevado potencial como catalisadores em reações catalíticas ácidas. As reações de conversão de glicerina foram realizadas em um reator que opera em batelada, foram testados os três catalisadores sintetizados em três sistemas diferentes de reação. O conjunto catalisador/sistema de reação que apresentou um maior rendimento frente ao álcool alílico teve seus produtos analisados por RMN. A fim de se determinar o maior número de compostos formados durante essa reação, o conjunto de produtos voláteis foi submetido a uma destilação fracionada e sete frações foram obtidas. Cada uma das sete frações foi analisada por experimentos uni e bidimensionais de RMN. Os experimentos 2D fornecem informações sobre as vizinhanças químicas e permite uma maior dispersão de ressonâncias em comparação aos experimentos 1D. Contudo a destilação evitou problemas de sobreposição de sinais e os espectros das frações foram mais fáceis de serem analisados, quando comparados com os respectivos espectros obtidos para o conjunto de produtos voláteis antes da destilação. Foram elucidadas as estruturas de vinte substâncias na fração 1, dezoito na fração 2, treze na fração 3, onze na fração 4, dez na fração 5 e onze na fração 6, sendo que no total, foram elucidadas as estruturas de 27 substâncias. As análises de CG-MS indicaram que a reação mais eficiente, assegurou uma conversão de 80% de glicerina, assim como um elevado rendimento e seletividade para álcool alílico. This dissertation mainly focuses on the use Nuclear Magnetic Resonance (NMR) in the structural elucidation of organic compounds, which constitute a complex mixture that was obtained from the conversion of commercial glycerin under reactions catalyzed by niobium-modified silicates. Three different catalytic materials have been synthesized and the reactions involved tetraethoxysilane (TEOS) polymerization as source of silicon in the presence of different niobium salt quantities along with cetyltrimethylammonium bromide supramolecular arrangements, which have been used as structural frames. The obtained materials have been characterized by several techniques, including X-ray diffraction (XRD), electronic transmission microscopy (TEM) coupled to X-ray dispersive energy detector (EDS) and adsorption/desorption of N2. The characterization tests indicated that the obtained materials presented high specific areas (Cat1, 1069 m2.g-1; Cat2, 555 m2.g-1 e Cat3, 486 m2.g-1), suggesting their potential usefulness in acid-catalysis reactions. The glycerol conversion reactions have been carried out on a batch reactor, the three catalysts synthesized in three reaction systems were tested. The set catalyst / reaction system showed a higher yield against the allyl alcohol had their products analyzed by NMR. In order to determine the identity of a greater number of compounds obtained during these reactions, the obtained set of volatile compounds has previously been submitted to column distillation and seven fractions have then been obtained. Each of these seven fractions has been analyzed by 1D and 2D NMR spectroscopy. 2D NMR gives information on chemical vicinities and allows a greater dispersion of resonances in comparison with the 1D spectra. Nevertheless the distillation allowed to avoid several signal overlapping issues and the spectra obtained for the seven fractions were easier to analyze in comparison with the respective spectra obtained for the product prior to distillation. Were elucidated the twenty substances structures in fraction 1, eighteen in fraction 2, thirteen in fraction 3, eleven in fraction 4, ten in the fraction 5 and eleven in fraction 6, being that in total, were elucidated the structures of 27 substances. The CG-MS analysis have pointed the most efficient reaction, which have assured 80 % of glycerin conversion as well as a high yield and selectivity in allyl alcohol production.