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Syzygium cumini (L.) Skeels is an important species of the Myrtaceae family, because of its different fates in folk medicine. Due to its high biological activity, jambolan has been studied a lot lately. Thus, the objective of this work was to evaluate the antimicrobial action and analyze the cytotoxicity of the extract and fractions of S. cumini. First, phytochemical tests were carried out to recognize the secondary metabolites present in the extract, with subsequent disk diffusion test to investigate the ability of inhibiting bacterial growth of the extract against gram-negative bacteria Klebsiella pneumoniae Escherichia coli and gram-positive, Streptococcus mutans . The microemulsion was produced from physical-chemical tests and cytotoxicity was performed in fibroblast-like cells. The phytochemical prospection of the hydroethanolic extract obtained the presence of secondary metabolites, such as: Flabobens, Flavones, Flavonols, Xanthones, Flavononois, Leucoanthrocyanidins, Catechins, Steroids and Saponins. The active fraction of the extract, in this case Ethyl Acetate, inhibited bacterial growth, being incorporated into the microemulsion, which also showed antimicrobial activity, enabling the formulation of the product. Syzygium cumini (L.) Skeels es una especie importante de la familia Myrtaceae, debido a sus diferentes destinos en la medicina popular. Debido a su alta actividad biológica, jambolan se ha estudiado mucho últimamente. Así, el objetivo de este trabajo fue evaluar la acción antimicrobiana y analizar la citotoxicidad del extracto y fracciones de S. cumini. En primer lugar, se realizaron pruebas fitoquímicas para reconocer los metabolitos secundarios presentes en el extracto, con posterior prueba de difusión en disco para investigar la capacidad de inhibición del crecimiento bacteriano del extracto frente a bacterias gramnegativas Klebsiella pneumoniae Escherichia coli y grampositivas, Streptococcus mutans. La microemulsión se elaboró a partir de pruebas físico-químicas y la citotoxicidad se realizó en células tipo fibroblastos. La prospección fitoquímica del extracto hidroetanólico obtuvo la presencia de metabolitos secundarios, tales como: Flabobenos, Flavonas, Flavonoles, Xantonas, Flavononois, Leucoantrocianidinas, Catequinas, Esteroides y Saponinas. La fracción activa del extracto, en este caso Acetato de Etilo, inhibió el crecimiento bacteriano, siendo incorporado a la microemulsión, que también mostró actividad antimicrobiana, posibilitando la formulación del producto. A Syzygium cumini (L.) Skeels é uma importante espécie da família Myrtaceae, por causa dos seus diferentes destinos na medicina popular. Devido a sua alta atividade biológica, o jambolão tem sido muito estudado ultimamente. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a ação antimicrobiana e analisar a citotoxicidade do extrato e frações da S. cumini. Primeiramente realizou-se testes fitoquímicos de reconhecimento dos metabólitos secundários presente no extrato, com posterior teste de difusão em disco para investigar a capacidade de inibição do crescimento bacteriano do extrato frente às bactérias gram-negativas Klebsiella pneumoniae Escherichia coli e gram-positiva, Streptococcus mutans. A microemulsão foi produzida a partir de testes físico-químicos e a citotoxicidade fora realizada em células do tipo fibroblastos. A prospecção fitoquímica do extrato hidroetanólico obteve a presença de metabólitos secundários, tais como: Flabobênicos, Flavonas, Flavonois, Xantonas, Flavononois, Leucoantrocianidinas, Catequinas, Esteroides e Saponinas. A fração ativa do extrato, neste caso Acetato de Etila, inibiu o crescimento bacteriano, sendo incorporada à microemulsão, que também apresentou atividade antimicrobiana, possibilitando a formulação do produto.

Neste trabalho, foi realizada a síntese e caracterização de bioquerosene e posterior desenvolvimento de um método analítico para a determinação de Zn, Fe, Mg, Cu, Ca, Na e K por espectrometria de absorção atômica de alta resolução com fonte contínua e chama. As amostras foram sintetizadas por transesterificação a partir da gordura de babaçu e caracterizadas por ensaios de viscosidade cinemática, massa específica e teor de ésteres por RMN 1H. No método analítico proposto, microemulsões do tipo água em óleo foram formadas através da mistura de uma alíquota da amostra com n-propanol e ácido nítrico diluído para a determinação dos analitos. A formação da microemulsão foi estudada pela construção de um diagrama de fases pseudo-ternário e a composição adotada foi de 3,5 g de bioquerosene, 1,0 mL de uma solução de 0,14 mol L-1 de HNO3 e 5,0 mL de n-propanol. Na otimização do método foram investigadas a composição da chama, altura de observação, tempo de injeção das soluções no equipamento e número de pixels utilizados para a detecção, para cada elemento. Para calibração, foi investigada a utilização de padrões em meio orgânico e inorgânico, bem como o uso de calibração externa e equiparação de matriz. Testes de recuperação em cinco níveis de concentração foram realizados para as amostras, e os melhores resultados foram obtidos com o uso da calibração por matrização com padrões inorgânicos, com recuperações na faixa de 78 a 115%, sendo satisfatórias para todos os analitos, com exceção do cobre. Usando condições otimizadas, os limites de detecção obtidos para Zn, Fe, Mg, Cu, Ca, Na e K foram de 0,008, 0,010, 0,001, 0,005, 0,011, 0,047 e 0,017 mg L-1, respectivamente. A exatidão do método foi avaliada através da análise de materiais de referência certificados de biodiesel e óleo lubrificante. O uso de microemulsões aliado à técnica HR-CS F AAS mostrou-se como um método alternativo viável para a determinação de elementos traço em amostras de bioquerosene, com sensibilidades adequadas e amplas faixas de trabalho. In this work, the synthesis and characterization of biokerosene was carried out for further development of an analytical method for the determination of Zn, Fe, Mg, Cu, Ca, Na and K by high-resolution continuum source flame atomic absorption spectrometry. The samples were synthesized by transesterification from babassu oil and characterized by kinematic viscosity, specific mass and the conversion degree of esters by 1H NMR. In the proposed analytical method, water-in-oil microemulsions were formed by mixing the sample aliquot with n-propanol and diluted nitric acid for the determination of analytes. The formation of the microemulsion was studied by constructing a pseudo-ternary phase diagram and the composition adopted was 3.5 g of biokerosene, 1.0 mL of a solution of 0.14 mol L-1 of HNO3 and 5.0 mL of n-propanol. In the optimization of the method, the best conditions of flame composition, observation height, injection time of solutions in the equipment and number of pixels used for detection were investigated, for each element. Calibration curves using organic and inorganic standards of the analytes as well as external calibration and matrix matching were evaluated. Recovery tests at five concentration levels were performed for the samples, and the best results were achieved using matrix matching calibration with inorganic standards. For this method, satisfactory recoveries in the range of 78 to 115% for all analytes were obtained, with the exception of copper. Using optimized conditions, the detection limits obtained for Zn, Fe, Mg, Cu, Ca, Na and K were 0.008, 0.010, 0.001, 0.005, 0.011, 0.047 and 0.017 mg L-1, respectively. The accuracy of the method was evaluated by analyzing biodiesel and lubricating oil certified reference materials. The use of microemulsions combined with the HR-CS F AAS technique proved to be a viable alternative method for the determination of trace elements in biokerosene samples, with adequate sensitivities and wide working ranges.

Additives impart special properties to drilling fluids. Choosing the right choice with the right properties has a profound impact on drilling success and overall well costs. Shellfish shells are waste products from shellfish consumption. These shells are rich in calcium carbonate (CaCO3), an additive widely used in fluids as a filling agent. The objective of this work is to use shellfish shell powder (PCM) as an additive in microemulsified drilling fluids. A preliminary study was developed to obtain the best particle size range for the use of PCM and the best concentration of xanthan gum. The determination of two microemulsified systems was carried out in order to observe the behavior of PCM in different systems, the first system consists of a ternary mixture composed of pine oil, alkonat L 100 W surfactant and glycerin/water and the second system is formed by pequi oil, alkosynt 9160 surfactant and glycerin/water. Right after the preparation of the microemulsions (ME), two points were chosen in each diagram, an oil-in-water (O/A) and a water-in-oil (A/O) point. Then, eight fluids were prepared using microemulsions as a base and shell powder as a filling agent. Calcium carbonate fluids were prepared for comparison purposes. The properties of the fluids were evaluated through rheological, aging, filtrate volume, high pressure and high temperature (HPHT) rheology, thermal degradation, permeability, pH and density tests. The best concentration of xanthan gum was 0.5% and the particle size range of PCM used was 74 μm. O/A fluids performed better compared to A/O. For the fluid prepared with ME1 O/W, added with powder from shellfish shells, the specific mass was 1.09 g/cm3 and an apparent viscosity of 67.75 cP, not far from the data presented by the fluid added with calcium carbonate. The fluid prepared with ME2 O/W and added with powder from shellfish shells had a specific mass of 1.13 g/cm3 and an apparent viscosity of 68.5 cP, compared to the fluid formulated with calcium carbonate, not has large discrepancies. The fluids formulated with PCM and CaCO3 showed very similar behavior, making the use of PCM a viable alternative to act as a filling agent for microemulsified base drilling fluids. Generating use of solid waste, adding value to this waste and creating new sources of income for residents of communities that work with seafood. Nenhuma Os aditivos conferem propriedades especiais aos fluidos de perfuração. A escolha adequada com as propriedades corretas, interfere profundamente no sucesso da perfuração e nos custos totais do poço. As conchas de mariscos são resíduos provenientes do consumo de moluscos. Essas conchas são ricas em carbonato de cálcio (CaCO3), aditivo amplamente utilizado nos fluidos como agente obturante. O objetivo deste trabalho é utilizar o pó das conchas de mariscos (PCM) como aditivo em fluidos de perfuração microemulsionados. Um estudo preliminar foi desenvolvido para se obter a melhor faixa granulométrica do uso do PCM e a melhor concentração de goma xantana. Foi realizado a determinação de dois sistemas microemulsionados, a fim de observar o comportamento do PCM em sistemas distintos, o primeiro sistema consiste em uma mistura ternária composta por óleo de pinho, tensoativo alkonat L 100 W e glicerina/água e o segundo sistema é formado por óleo de pequi, tensoativo alkosynt 9160 e glicerina/água. Logo após a preparação das microemulsões, dois pontos foram escolhidos em cada diagrama, um ponto óleo em água (O/A) e outro água em óleo (A/O). Em seguida oito fluidos foram preparados utilizando como base as microemulsões e como agente obturante o pó das conchas de mariscos, foram preparados fluidos com o carbonato de cálcio para fins de comparação. As propriedades dos fluidos foram avaliadas através de ensaios reológicos, de envelhecimento, volume de filtrado, reologia em alta pressão e alta temperatura (HPHT), degradação térmica, permeabilidade, pH e densidade. A melhor concentração de goma xantana foi 0,5% e a faixa granulométrica do PCM utilizada foi a 74 μm. Os fluidos O/A obtiveram o melhor desempenho, comparado aos A/O. Para o fluido preparado com a ME1 O/A, aditivado com pó das conchas de mariscos, a massa específica foi de 1,09 g/cm3 e uma viscosidade aparente de 67,75 cP, não muito distante dos dados apresentados pelo fluido adicionado com carbonato de cálcio. O fluido preparado com a ME2 O/A e aditivado com pó das conchas de mariscos, apresentou massa específica de 1,13 g/cm3 e uma viscosidade aparente de 68,5 cP, comparando com o fluido formulado com o carbonato de cálcio, não apresenta grandes discrepâncias. Os fluidos formulados com o PCM e o CaCO3 apresentaram comportamento bastante similares, fazendo com que o uso do PCM seja uma alternativa viável para atuar como agente obturante de fluidos de perfuração base microemulsionada. Gerando aproveitamento de um resíduo sólido, agregando valor a este resíduo e criando novas fontes de renda para os moradores das comunidades que trabalham com mariscos.

Orientadores: Renato Sousa Lima, Lauro Tatsuo Kubota Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: Esse trabalho apresenta estudos sobre o desempenho analítico variando diversas condições experimentais e sobre o aumento da frequência analítica de um método baseado em microemulsificação, proposto recentemente pelo nosso grupo. Designado como MEC (microemulsification based method), ele consiste no uso do fenômeno da estabilização termodinâmica de dispersões (microemulsificação) para determinações analíticas, precisas ou preliminares. O MEC baseia-se no efeito do analito sobre a entropia de emulsões (turvas), o que afeta o processo de microemulsificação modificando a fração volumétrica mínima de anfifílico (AP) necessária para gerar microemulsões (MEs, transparentes). Essa fração (?ME) expressa o sinal analítico da técnica, cuja medida é visual tal como se observa em titulações volumétricas clássicas. No MEC, contudo, o 'ponto de viragem' remete-se à transição turvo-transparente e o 'volume de titulante' equivale ao volume mínimo de AP requerido para formar ME. Investigamos a influência de diferentes APs sobre o MEC, incluindo surfactantes iônicos (dodecilsulfato de sódio, SDS e brometo de cetiltrimetilamônio, CTAB) e não-iônicos (triton X-100, TX-100 e tergitol NP-9, TNP-9), além do hidrótropo n-propanol. O desempenho analítico foi investigado através da análise de diversas figuras de mérito para quantificação de etanol em água e em bebidas alcoólicas. TX-100, SDS e, especialmente, n-propanol levaram aos melhores resultados do método em termos de robustez (frente a fatores intervenientes como variações na temperatura do meio, aumento da força iônica das soluções e desvios volumétricos de uma das fases do sistema) e exatidão. Ademais, um novo modo experimental foi proposto para aumentar a velocidade de determinações semi-quantitativas pelo MEC. Esse procedimento baseou-se no uso de uma placa de 96 poços e uma micropipeta multicanal, permitindo a análise de até 12 amostras com resolução máxima de 8 intervalos de concentração de analito. Essa abordagem é uma alternativa promissora para o controle de qualidade de muitos processos industriais Abstract: This study shows relevant results for improved understanding of microemulsification-based method (called as MEC) recently proposed by our group. Herein, the use of the thermodynamic stabilization of dispersions (microemulsification) to accomplish precise or preliminary determinations is described. MEC relies on effect of the analyte on the entropy of emulsions (cloudy), changing the minimum volume fraction of amphiphile (AP) required to generate microemulsions (MEs). This fraction (?ME) is the analytical signal of the method, which can be measured simply by visual inspection (direct observation with naked eyes) as similar to classic volumetric titration. In contrast, the 'turning point' in MEC is related to the cloudy-transparent conversion and the titrant volume is the minimum volume of AP required to get ME. Herein, the influence of different surfactants on MEC analytical performance was evaluated, including ionic (sodium dodecylsulfate, SDS and cetyl trimethylammonium bromide, CTAB), neutral (triton X-100, TX-100 and tergitol NP-9, TNP-9) surfactants, and the hydrotrope n-propanol. The analytical performance was assessed according to precision, linearity, robustness, and accuracy (merit figures) levels that were found for the determination of ethanol in water and commercial alcoholic beverages. TX-100, SDS, and, especially, n-propanol led to the best analytical performance in terms of robustness (it was evaluated as a function of some intervening factors such as deviations in the volumetric preparation of the dispersions, ionic strength, and temperature) and accuracy. Furthermore, a new experimental mode was proposed to increase the analytical frequency of the MEC. This mode was based on semi-quantitative analyses using a 96-deep-well plate (DWP) and a multichannel micropipette to prepare the dispersions. It provided simultaneous screening analyses of up to 12 samples with a maximum resolution of 8 analyte concentration ranges in a single run. This approach is a promising alternative for continuous quality control in many industrial processes Mestrado Química Analítica CNPEM

Nas últimas décadas, tem-se verificado o aparecimento de microrganismos altamente resistentes a antibióticos. A ineficácia destes agentes terapêuticos convencionais, e a consequente necessidade de terapias alternativas, fomentou um crescimento sem precedentes por parte da indústria biofarmacêutica, sendo possível destacar o uso de anticorpos específicos para o combate a bactérias multirresistentes. Entre as várias possibilidades de anticorpos, os anticorpos obtidos a partir da gema do ovo de galinhas imunizadas, imunoglobulina Y (IgY), são uma alternativa com elevado potencial. Contudo, uma vez que a IgY é uma proteína suscetível a perda de eficácia terapêutica por variações de pH e temperatura, é fundamental desenvolverem-se formulações farmacêuticas para a sua administração que garantam a estabilidade do anticorpo e possibilitem uma biodisponibilidade controlada. Face ao exposto, o foco deste trabalho residiu no desenvolvimento e na caracterização de uma formulação à base de uma microemulsão para a encapsulação de IgY visando a sua administração parentérica. Após a purificação de IgY a partir da gema de ovo, foi otimizado o processo de produção da microemulsão por variação de tempo de sonicação, intensidade de sonicação e ciclos de homogeneização a alta pressão. Efetuaram-se estudos de eficácia de encapsulação seguidos de ensaios de libertação de IgY in vitro. Sob as melhores condições foi possível obter gotículas da fase hidrófoba com tamanho médio inferior a 200 nm e uma eficácia de encapsulação de IgY de cerca de 60%. Os estudos de libertação in vitro evidenciaram o potencial da microemulsão múltipla para prolongar a libertação da IgY. In the last decade, the human being has been facing severe infectious diseases due to the emergence of antibiotic-resistant microorganisms. These conventional therapeutics inefficacy and consequent need for alternative medicines led to an unprecedented improvement in the biopharmaceutical industry, being possible to highlight the use of specific antibodies to combat multidrug-resistant bacteria. Among different possibilities of antibodies, those obtained from egg yolk of immunized hens, immunoglobulin Y (IgY), have shown to be a potential alternative. However, since IgY is a susceptible protein to pH and temperature variations, it is crucial the development of pharmaceutical formulations that ensure the antibody stability and enable its controlled release. The aim of this work was the development and characterization of a formulation based on a multiple emulsion for IgY encapsulation for parenteral administration. After IgY purification from egg yolk, the microemulsion production process was optimized according to the sonication time, sonication intensity, and high-pressure homogenization cycles variation. In addition to evaluating the droplets size of the hydrophobic phase, encapsulation efficacy studies were also performed, followed by IgY release studies in vitro. In the best conditions, it was possible to obtain hydrophobic phase droplets with an average size of less than 200 nm and around 60% of IgY encapsulation efficiency. The release studies shown the high potential of the multiple emulsion to control and prolong the IgY release. Mestrado em Engenharia Química

A principal indústria consumidora da argila bentonítica é a indústria petrolífera, pois a utiliza como viscosificante de fluidos de perfuração tanto base água quanto base óleo, sendo, neste último, necessário submeter o argilomineral a um processo conhecido como organofilização. Os fluidos não aquosos apresentam grande aplicabilidade, entretanto possuem um alto custo e elevada toxicidade. É nesse contexto, que os fluidos microemulsionados estão sendo desenvolvidos, para a faixa de aplicação dos fluidos de base não aquosa, visando um menor custo e baixa toxicidade. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo avaliar a interação de argilas organofilizadas pelos tensoativos Ultranex NP-40, Tween 80 e Praepagen, com dois meios microemulsionados do tipo água em óleo (A/O), sendo a fase oleosa do sistema I, a n-parafina e do sistema II, o óleo de pinho. O estudo se iniciou com a construção dos diagramas de fases de cada sistema. As argilas organofílicas e in natura foram analisadas por difração de raio X (DRX) e inchamento de Foster. Pelo DRX pôde-se observar um aumento na distância interplanar das argilas organofílicas, em relação a argila in natura (14,46 Å). No inchamento de Foster, observou-se que a microemulsão de parafina foi a que apresentou maior interação com as argilas modificadas. Os resultados mostraram que a argila organofilizada com Praepagen apresentou os melhores resultados, uma distância interplanar de 49,08 Å e um inchamento alto na microemulsão de parafina.

In oil exploration, one of the main activities is the drilling of wells, in which it is necessary to use the so-called drilling fluids. Due to its great importance, it has been sought to develop drilling fluids with improved properties and, to that end, studies show that microemulsified systems can be viable for this application, since they are more stable than emulsified systems, which makes them more efficient. The objective of this work was the development of a drilling fluid using as its continuous phase microemulsioned systems based on Moringa Oleifera Lam saponified oil. In the development of the microemulsioned system were used distilled water (aqueous phase), moringa oil (oily phase), saponified moringa oil (surfactant) and n-butanol (cotensoative) and a Cotensoative/Surfactant ratio equal to 1 were used. After the preparation of the microemulsioned system, additives were used to prepare drilling fluid: Xanthan Gum (viscosifier) and Baritin (thickening agent). In order the characterization of the fluid, rheological studies were carried out to determine parameters such as the flow limit, behavior index, consistency index and the degree of thixotropy, by varying the viscosifier concentration by 4%, 6% and 8%. The results obtained showed that the fluids showed pseudoplastic behavior, following the Herschell-Bulkley model and according to other studies involving microemulsioned fluids. In addition, with the increase in the percentage of viscosifier, improvements were observed in the properties of the fluid, such as flow limit and thixotropic degree. En la exploración petrolera, una de las principales actividades es la perforación de pozos, en la que es necesario utilizar los llamados fluidos de perforación. Debido a su gran importancia, se ha buscado desarrollar fluidos de perforación con propiedades mejoradas y, para ello, estudios demuestran que los sistemas microemulsificados pueden ser viables para esta aplicación, ya que son más estables que los sistemas emulsionados, lo que los hace más eficientes. El objetivo de este trabajo fue el desarrollo de un fluido de perforación utilizando sistemas microemulsionados a base de aceite saponificado de Moringa Oleifera Lam como su fase continua. En el desarrollo del sistema microemulsionado se utilizó agua destilada (fase acuosa), aceite de moringa (fase aceitosa), aceite de moringa saponificado (tensioactivo) y n-butanol (agente coactivo) y una relación Cotensoativo / Tensoactivo igual a 1. Después de la preparación del En el sistema microemulsionado, se agregaron aditivos: Goma Xantana (viscosificante) y Baritina (espesante). Para la caracterización del fluido se realizaron estudios reológicos para determinar parámetros como el límite de flujo, índice de comportamiento, índice de consistencia y grado de tixotropía, variando la concentración de viscosificante en 4%, 6% y 8%. Los resultados obtenidos mostraron que los fluidos mostraron un comportamiento pseudoplástico, siguiendo el modelo de Herschell-Bulkley y de acuerdo con otros estudios con fluidos microemulsificados. Además, con el aumento en el porcentaje de viscosificantes, se observaron mejoras en las propiedades del fluido, como límite de flujo y grado tixotrópico. Na exploração petrolífera, uma das principais atividades é a perfuração de poços, na qual faz-se necessário o uso dos chamados fluidos de perfuração. Devido a sua grande importância, tem-se buscado desenvolver fluidos de perfuração com propriedades melhoradas e, nesse intuito, estudos mostram que sistemas microemulsionados podem ser viáveis para esta aplicação, visto que os mesmos são mais estáveis que os sistemas emulsionados, o que os tornam mais eficientes. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um fluido de perfuração utilizando como sua fase continua sistemas microemulsionados à base de óleo de Moringa Oleífera Lam saponificado. No desenvolvimento do sistema microemulsionado foi utilizado água destilada (fase aquosa), óleo de moringa (fase oleosa), óleo de moringa saponificado (tensoativo) e n-butanol (cotensoativo) e uma razão Cotensoativo/Tensoativo igual a 1. Após o preparo do sistema microemulsionado foram adicionados os aditivos: Goma Xantana (viscosificante) e Baritina (adensante). Para a caracterização do fluido foram realizados estudos reológicos para determinar parâmetros como o limite de escoamento, o índice de consistência, o índice de comportamento e o grau de tixotropia, através da variação da concentração do viscosificante em 4%, 6% e 8%. Os resultados obtidos mostraram que os fluidos apresentaram comportamento pseudoplástico, seguindo o modelo de Herschell-Bulkley e de acordo com outros estudos envolvendo fluidos microemulsionados. Além disso, com o aumento do percentual de viscosificante, foram observadas melhorias nas propriedades do fluido, como limite de fluxo e grau tixotrópico.

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Microemulsion is a thermodynamically stable dispersion consisting of an aqueous and an organic phases, both stabilized by surfactant molecules and when in need, co-active surfactant. The nature and structure of these components are essential in the formulation of microemulsified systems. For this, the construction of phase diagrams can be a fundamental tool to characterize the ideal experimental conditions for the existence and operation of microemulsions. Thus, the present work had as objective to obtain a comparison between microemulsions with different compositions through the construction of ternary diagrams, aiming to achieve the most stable system. To produce microemulsified systems, a non-ionic surfactant (Ultranex NP 60), a co-surfactant (Isopropyl Alcohol), two organic phases (pine oil and castor oil) and an aqueous phase (glycerin solution) were used. Also complementing the study, rheological tests of the oleic phases were accomplished, as well as their thermogravimetric analysis. The focus of the reached ternary diagrams was to find the system with the largest Winsor type IV region (microemulsion). It was verified this region had a significant increase by the addition of the co-surfactant in the medium and using a vegetable oil, such as pine oil, since it promotes strong surfactant-oil interactions on the interface. Microemulsión es una dispersión termodinámicamente estable que consta de una fase acuosa y una fase orgánica, ambas estabilizadas por moléculas tensioactivas y, cuando es necesario, un agente coactivo. La naturaleza y la estructura de estos componentes son esenciales en la formulación de sistemas de microemulsión. Para ello, la construcción de diagramas de fase es una herramienta fundamental para caracterizar las condiciones experimentales ideales para la existencia y funcionamiento de microemulsiones. Así, el presente trabajo tuvo como objetivo obtener una comparación entre microemulsiones con diferentes composiciones mediante la construcción de diagramas ternarios, con la finalidad de alcanzar un sistema más estable. Para la producción de sistemas microemulsificados se utilizó un tensioactivo no iónico (Ultranex NP 60), un cotensioactivo (alcohol isopropílico), dos fases orgánicas (aceite de pino y aceite de ricino) y una fase acuosa (solución acuosa de glicerina). También se realizaron ensayos reológicos de las fases oleicas, así como su análisis termogravimétrico. El enfoque de los diagramas ternarios logrados fue encontrar el sistema con la región de Winsor tipo IV más grande (microemulsión). Se encontró que esta región tuvo un aumento significativo debido a la adición del cotensioactivo en el medio y al uso de un aceite vegetal, como el aceite de pino, para promover interacciones fuertes entre el surfactante y el aceite en la interfaz. Microemulsão é uma dispersão termodinamicamente estável que consiste em uma fase aquosa e uma fase orgânica, ambas estabilizadas por moléculas de tensoativo e, quando necessário, um cotensoativo. A natureza e a estrutura desses componentes são essenciais na formulação de sistemas microemulsionados. Para isso, a construção de diagramas de fases é uma ferramenta fundamental para caracterizar as condições experimentais ideais para a existência e a operação de microemulsões. Assim, o presente trabalho teve como objetivo obter uma comparação entre microemulsões com diferentes composições através da construção de diagramas ternários, visando atingir o sistema mais estável. Para a produção de sistemas microemulsificados foram utilizados um tensoativo não iônico (Ultranex NP 60), um cotensoativo (álcool isopropílico), duas fases orgânicas (óleo de pinho e óleo de mamona) e uma fase aquosa (solução aquosa de glicerina). Foram realizados, também, testes reológicos das fases oleicas, bem como sua análise termogravimétrica. O foco dos diagramas ternários alcançados foi encontrar o sistema com a maior região de Winsor tipo IV (microemulsão). Verificou-se que essa região teve um aumento significativo pela adição do cotensoativo no meio e utilização de um óleo vegetal, como o óleo de pinho, por promover fortes interações tensoativo-óleo na interface.

Orientador: Paulo Cesar de Sousa Filho Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: Dentre os métodos descritos para a obtenção de nanomateriais, as microemulsões reversas (ME) são consideradas metodologias úteis na obtenção de estruturas ocas, com reações de precipitação confinadas em volumes pequenos, de modo que o tamanho e a morfologia dos produtos podem ser controlados pelas características das estruturas micelares. É fundamental uma composição bem definida para proporcionar aplicações desejáveis às nanopartículas (NPs). Neste âmbito, as terras raras (TR) têm destaque em diversos campos de interesse tecnológico. Em vista disto, o objetivo do trabalho consiste no desenvolvimento de metodologias sintéticas baseadas em ME para a obtenção de nanopartículas ocas de YVO4, dopadas com lantanídeos trivalentes. Busca-se o controle morfológico e a posterior investigação das propriedades luminescentes dessas nanopartículas, com o encapsulamento de moléculas fotoativas de potencial interesse em sistemas biológicos. Os melhores resultados morfológicos e estruturais foram alcançados via ME composta por n-dodecano, solução aquosa contendo o precursor de vanádio (pH 11,5) e surfactante (CTAB em 1-hexanol), produzindo NPs com morfologia esferoide e diâmetros na ordem de 30 nm. Testes de encapsulamento de corantes confirmaram a possibilidade de funcionalização do material. As NPs assim obtidas correspondem à fase cristalina tetragonal (I41/amd) e possuem propriedades luminescentes devidas à presença de 10% de íons Eu3+. O emprego da metodologia desenvolvida também permitiu a obtenção de nanopartículas com luminescência upconversion, devido à dopagem com íons Yb3+ e Er3+. A possibilidade de encapsulamento de moléculas aliadas à emissão de radiação eletromagnética no visível, sob excitação UV-NIR, viabilizam, portanto, o potencial emprego de nanomateriais correlatos como sistemas multifuncionais, combinando sensoriamento óptico, geração controlada de espécies reativas de oxigênio e carreamento e liberação de moléculas funcionalizantes Abstract: Among different methodologies to synthetize nanomaterials, reverse microemulsions (ME) are very useful routes to obtain hollow structures. ME systems are able to confine chemical reactions in small volumes, thus enabling the control of size and morphology of the products by tuning the characteristics of the micelles. Well-defined chemical composition is essential to provide the control of specific properties of the nanoparticles (NPs). In this context, rare earth-based materials are highly interesting for new optical technologies in biosensing. In this sense, this work focused on the development of synthetic methodologies based on ME to obtain hollow YVO4 nanostructures doped with trivalent lanthanides. In addition, morphology control, characterization of luminescent properties, and encapsulation of photoactive molecules of potential biological interest were also investigated. The best morphological and structural features of the products were achieved by a ME system composed of n-dodecane, an aqueous solution of the vanadium precursor (pH 11.5), and a CTAB/1-hexanol surfactant mixture. This system produced spheroidal NPs with diameters of ~30 nm. The dye encapsulation tests confirmed the possibility of organic functionalization. The nanoplatforms obtained herein correspond to the tetragonal I41/amd crystalline phase, also showing UV-excited luminescent properties due to the presence of 10% Eu3+. The proposed ME systems also allowed the formation of upconversion nanoparticles by co-doping with Yb3+ and Er3+ ions. The possibility of encapsulation of dyes and UV-NIR luminescent properties enables potential use of the proposed NPs as multifunctional systems combining optical sensing, controlled generation of reactive oxygen species, and carrying/releasing of molecules. This, in turn, opens highly interesting prospects for the application of the developed NPs in drug delivery and photodynamic therapy Mestrado Química Inorgânica Mestra em Química CAPES 88887.339277/2019-00 FAPESP 2018/08334-9

A perfuração de poços é um dos pilares na exploração de petróleo, é o elo entre a superfície e o reservatório, e uma parte vital da perfuração é o fluido utilizado que deve se mostrar eficiente no processo. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um fluido de base microemulsionada aplicável à perfuração de poços de petróleo que se destaca por ser biodegradável. A partir da construção de diagramas de fases ternários, foi possível a investigação e obtenção de um ponto de microemulsão, formado por três componentes, uma fase oleosa (óleo de canola), uma fase aquosa (solução aquosa de 2 KCl em peso) e um tensoativo não iônico (NP40), que foi utilizado como base para o fluido, e em seguida foi aditivado para a agregação de características desejáveis para perfuração. Foi formular dois fluidos de perfuração e, com isso, foram obtidas suas respectivas curvas de fluxo, para determinar a classificação e o modelo reológico que melhor se ajustou com base na Norma API 13B (2012). A densidade e o volume de filtrado também foram determinados. Os fluidos obtidos apresentaram aspecto homogêneo, com massas específicas de 1,14 e 1,19 g/cm³, volume de filtrado de, apenas, 6,4 mL para um fluido e 12,6 para o outro. Os fluidos possuíam viscosidade aparente entre 115 e 136,8 cP, viscosidade plástica entre 104,5 e 125 cP, e limite de escoamento entre 21 e 23,5 N/m². O modelo reológico de Herschel-Bulkley ajustou melhor os dados experimentais. Foi realizado um teste de compatibilidade entre cada fluido e uma pasta de cimento para estudo da contaminação, mostrando uma compatibilidade satisfatória.

A evolução científica e tecnológica dos têxteis funcionais vem trazendo uma elevada agregação de valor quando comparados aos têxteis convencionais devido sua capacidade de responder satisfatoriamente a diversas necessidades de seus utilizadores em diversas áreas como saúde, proteção e no segmento esportivo. Essa pesquisa tem como objetivo a produção de um têxtil antibacteriano para aplicação na área esportiva, a partir da utilização de extratos vegetais que são compostos naturais e sustentáveis que vêm sendo utilizados em diversos setores da indústria, pois possuem uma diversidade de propriedades, principalmente, as biológicas, o que os tornam adequados para a aplicação em acabamentos funcionais nos materiais têxteis. O sistema microemulsionado é uma alternativa eficaz para a solubilização de agentes funcionais, e por ser termodinamicamente estável, é eficiente para uso a longo prazo. Nesse caso, para o desenvolvimento deste estudo foi necessário a obtenção do extrato das folhas de Momordica charantia (EMC), bem como a produção da solução mãe do extrato (SME) e a sua solubilização com diferentes concentrações em uma microemulsão base (M) que resultou nas amostras P1, P2 e P3. A SME foi caracterizada pelas análises de espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e concentração micelar crítica (CMC). Já para as microemulsões, as técnicas de caracterizações realizadas foram: tamanho de partícula, potencial zeta, estresse térmico, pH, condutividade elétrica, FTIR, microscopia eletrônica de transmissão (MET) e análises antibacterianas (Staphylococcus aureus, gram-positiva), essa última foi realizada tanto no EMC, e na SME, como nos quatro pontos de microemulsão. Em resumo ao objetivo proposto, o EMC, a SME e as microemulsões P2 e P3 apresentaram resultados positivos contra a S. aureus, sendo o sistema microemulsionado P3 o mais efetivo, com um halo de inibição de 12,5 mm. Portanto, o produto desenvolvido nesta pesquisa possui potencial para aplicação em fibras catiônicas, promovendo o desenvolvimento de têxteis funcionais para área esportiva. The scientific and technological evolution of functional textiles has brought a high added value when compared to conventional textiles due to their ability to satisfactorily respond to different needs of their users in different areas such as health, protection and in the sports segment. This research has as objective the production of an antibacterial textile for application in the sports area, from the use of vegetal extracts that are natural and sustainable compounds that have been used in several sectors of the industry, because they have a diversity of properties, mainly, the biological, making them suitable for application in functional finishes in textile materials. The microemulsified system is an effective alternative for the solubilization of functional agents, and being thermodynamically stable, it is efficient for long-term use. In this case, for the development of this study it was necessary to obtain the extract of the leaves of Momordica charantia (EMC), as well as the production of the extract mother solution (SME) and its solubilization with different concentrations in a base microemulsion (M) that resulted in samples P1, P2 and P3. The SME sample was characterized by spectroscopy analysis in the infrared region by Fourier transform (FTIR) and critical micellar concentration (CMC). For microemulsions, the characterization techniques performed were: particle size, zeta potential, thermal stress, pH, electrical conductivity, FTIR, transmission electron microscopy (MET) and antibacterial analyzes (Staphylococcus aureus, gram-positive), the latter was performed both at the EMC, and at the SME, and at the four microemulsion points. In summary to the proposed objective, EMC, SME and microemulsions P2 and P3 showed positive results against S. aureus, with the P3 microemulsified system being the most effective, with an inhibition halo of 12.5 mm. Therefore, the product developed in this research has potential for application in cationic fibers, promoting the development of functional textiles for the sports area. 2023-08-10

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2021-09-17T12:52:46Z No. of bitstreams: 1 PDF - Joandra Maísa da Silva Leite.pdf: 3924498 bytes, checksum: b4ed26fbdb8b606d1b4bf046890fbbb6 (MD5) Approved for entry into archive by Rosalvo Andrade (rosalvo_andrade@servidor.uepb.edu.br) on 2021-10-06T16:58:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Joandra Maísa da Silva Leite.pdf: 3924498 bytes, checksum: b4ed26fbdb8b606d1b4bf046890fbbb6 (MD5) Made available in DSpace on 2021-11-24T23:50:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Joandra Maísa da Silva Leite.pdf: 3924498 bytes, checksum: b4ed26fbdb8b606d1b4bf046890fbbb6 (MD5) Previous issue date: 2020-03-02 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Rheumatoid arthritis (RA) is a chronic systemic rheumatic disease of multiple joints. Dexamethasone (DEXA) is a potent synthetic corticosteroid with anti-inflammatory action used in the treatment of RA. Prolonged use is associated with serious systemic side effects, such as hypertension, hyperglycemia, immune suppression, dependence and resistance. The use of microemulsion (ME) aims to form a system to incorporate DEXA and increase its therapeutic effectiveness. The objective of this work was to develop and characterize an ME containing DEXA for the treatment of RA. Initially, he performed the pre-formulation studies and proceeded with the development of the pseudo-ternary phase diagram (PTPD) to obtain the EM formation region. Analytical validation was performed to quantify DEXA. The systems were characterized in terms of their physical-chemical and morphological aspects using the following techniques: macroscopic aspect, pH, electrical conductivity, refractive index, average droplet size (ADS), polydispersity index (PDI), zeta potential (PZ), polarized light microscopy, rheological measurements, thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC) and X-ray diffraction (DRX). The preliminary stability of the systems was verified by tests of centrifugation, thermal stress and cooling / heating cycle. Performed an in vitro release test. The PTPD was built using a mixture of surfactants Kolliphor® HS 15 and Span® 60 (9:1), as the oil phase the capric and caprylic acid triglyceride and as the aqueous phase the distilled water. Three formulations were selected (ME-1; ME-2; ME-3). Analytical validation proved to be a specific, exact, precise, robust and fast method. The EE of the systems varied between 88 and 99% and the maximum amount of DEXA incorporated in the systems was 0.06%; 0.29% and 0.36% for ME-1, ME-2 and ME-3, respectively. For macroscopic analysis, liquid, transparent, clear and homogeneous formulations were observed. The pH varied between 5.57 and 6.26 being viable for parenteral administration. The electrical conductivity for ME-1 (135.30 ± 1.66 µS/cm), ME-2 (196.17 ± 1.17 µS/cm) and ME-3 (204.10 ± 1.45 µS/cm) ) suggesting they are O/W type ME. The TMG of the systems varied between 22.25 ± 0.76 and 37.03 ± 1.11 nm confirming that they were MEs. The PDI with values between 0.206 ± 0.007 and 0.314 ± 0.017 suggests having homogeneous droplets. The rheological measurements confirmed the behavior of non-Newtonian fluid of the pseudoplastic type. The DSC revealed an endothermic melting peak at 259.81 °C for DEXA, proving its crystallinity (form B) by the DRX and the formulations showed an amorphous characteristic, suggesting incorporation of DEXA. The systems remained stable in the face of preliminary stability tests. The in vitro release study revealed that in 6 h the release occurred of 54% for ME-3 DEXA 0.08%, and 50% for ME-3 DEXA 0.1%, followed by slow release for up to 72 hours. h, a bust release occurs, followed by a slow and sustained release. Therefore, the proposed microemulsion systems were able to incorporate DEXA, thus being a promising alternative in order to increase the therapeutic efficacy of DEXA. A artrite reumatoide (AR) é uma doença reumática sistêmica crônica de múltiplas articulações. A dexametasona (DEXA) é um potente corticosteroide sintético com ação antiinflamatória utilizada no tratamento da AR. O uso prolongado é associado a efeitos colaterais sistêmicos graves, como hipertensão, hiperglicemia, supressão imunológica, dependência e resistência. A utilização de microemulsão (ME) visa formar um sistema para incorporar a DEXA e aumentar a sua eficácia terapêutica. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar uma ME contendo DEXA para o tratamento da AR. Inicialmente realizou os estudos de pré-formulação e prosseguiu com o desenvolvimento do diagrama de fases pseudotérnario (DFPT) para obter a região de formação de ME. Foi realizada a validação analítica para a quantificação da DEXA. Realizou-se a caracterização dos sistemas quanto aos seus aspectos físico-químico e morfológico pelas técnicas de: aspecto macroscópico, pH, condutividade elétrica, índice de refração, tamanho médio de gotícula (TMG), índice de polidispersão (IPD), potencial zeta (PZ), microscopia de luz polarizada, medidas reológicas, termogravimetria (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e difração de raios-X (DRX). Verificou-se a estabilidade preliminar dos sistemas pelos testes de centrifugação, estresse térmico e ciclo resfriamento/aquecimento. Realizou teste de liberação in vitro. O DFPT foi construído utilizando a mistura de tensoativos Kolliphor® HS 15 e Span® 60 (9:1), como fase oleosa o triglicerídeo do ácido cáprico e caprílico e como fase aquosa a água destilada. Foram selecionadas três formulações (ME-1; ME-2; ME-3). A validação analítica mostrou-se um método específico, exato, preciso, robusto e rápido. A EE dos sistemas variou entre 88 e 99% e quantidade máxima de DEXA incorporado nos sistemas foram de 0,06%; 0,29% e 0,36% para as ME-1, ME-2 e ME-3, respectivamente. Para análise macroscópica observou-se formulações líquidas, transparentes, límpidas e homogêneas. O pH variou entre 5,57 e 6,26 sendo viável para administrado por via parenteral. A condutividade elétrica para ME-1 (135,30 ± 1,66 µS/cm), ME-2 (196,17 ± 1,17 µS/cm) e ME-3 (204,10 ± 1,45 µS/cm) sugerindo serem ME do tipo O/A. Os TMG dos sistemas variaram entre 22,25 ± 0,76 e 37,03 ± 1,11 nm confirmando serem MEs. O IPD com valores entre 0,206 ± 0,007 e 0,314 ± 0,017 sugerindo possuir gotículas homogêneas. Pelas medidas reológicas atestou-se comportamento de fluido não-newtoniano do tipo pseudoplástico. Pelo DSC revelou-se aparecimento de pico endotérmico de fusão em 259,81 °C para a DEXA, comprovando sua cristalinidade (forma B) pelo DRX e as formulações apresentaram característica amorfa, sugerindo incorporação da DEXA. Os sistemas permaneceram estáveis diante os testes de estabilidade preliminar. O estudo de liberação in vitro revelou que no tempo de 6 h ocorreu liberação de 54% para a ME-3 DEXA 0,08%, e 50% para a ME-3 DEXA 0,1%, seguida de liberação lenta por até 72 h, ocorre uma liberação burst release, seguida de liberação lenta e sustentada. Portanto, os sistemas microemulsionados propostos foram capazes de incorporar a DEXA, sendo assim uma alternativa promissora a fim de aumentar a eficácia terapêutica da DEXA.

Well drilling is one of the pillars in oil exploration, or the link between a surface and a reservoir, a vital part of drilling is the fluid used and must be efficient in the process. The objective of the work is to develop a basic microemulsive fluid applicable to the drilling of oil wells, which can be biodegradable and of low cost. From the construction of ternary phase diagrams, it was possible to investigate and use a microemulsion point formed by three components, an oil phase, an aqueous phase and a surfactant that a fluid base was used, which was then added to aggregate desirable resources for drilling. Fann 35 A viscosity measurements were used, it was used to measure the apparent and plastic viscosity, the outflow limit, the initial and the final gel measurements of the drilling, in addition, from these readings, it was possible to study the behavior of the fluid and determine which classification and model will best fit this behavior based on API 13B (2012), the density was measured on the mud balance Fann 140, the filter test on the pressurized API Filter Press. The fluids obtained have a homogeneous appearance with specific masses of 1.14 and 1.19 g / cm³, the volume of filtrate was obtained after a period of 30 min at a pressure of 100 psi was only 6.4 mL for a fluid and 12 , 6 for the other, using 1.00 g of filtrate reducer, the fluids have an apparent viscosity of 115 and 136.8 cP and the plastic viscosity of 104.5 and 125 cP, an outflow limit of 21 and 23.5 N / m², from the consistency curve obtained through the graph plotted between the Shear Stress (τ) in N / m² and the strain rate (γ) in 1 / s, the parameters were obtained and adjustment to a Herschel-Bulkley rheological model, which is a threeparameter model, being a power fluid with an initial outflow limit, the fluid is nonNewtonian, non-linear and has an initial shear stress. A compatibility test was carried out with a cement paste to study the contamination, the compatibility was satisfactory. In order to simulate oil well conditions, an HPHT rheology and an aging test verified the rheological consistency, presenting generally satisfactory results and within the reference values. Nenhuma A perfuração de poços é um dos pilares na exploração de petróleo, é o elo entre a superfície e o reservatório, uma parte vital da perfuração é o fluido utilizado que deve se mostrar eficiente no processo. O objetivo do trabalho é desenvolver um fluido de base microemulsionada aplicável à perfuração de poços de petróleo que se destaca por ser biodegradável e de baixo custo. A partir da construção de diagramas de fases ternários foi possível a investigação e obtenção de um ponto de microemulsão formado por três componentes, um em fase oleosa (FO), um em fase aquosa (FA) e um Tensoativo (T) que foi utilizado como base para o fluido, que em seguida foi aditivado para a agregação de características desejáveis para perfuração. Foram efetuadas as medidas de viscosidade no Fann 35 A, utilizado para medir a viscosidade aparente (VA) e plástica (VP), o limite de escoamento (LE), medidas de gel inicial (G0) e gel final (GF) do fluido de perfuração, além disso, a partir dessas leituras, foi possível estudar o comportamento do fluido e determinar qual classificação e modelo melhor se ajustam a esse comportamento com base na Norma API 13B (2012), a densidade foi medida na balança de lama Fann 140, o teste de filtrado no Filtro Prensa API Pressurizado. Os fluidos obtidos tem aspecto homogêneo com massas específicas de 1,14 e 1,19 g/cm³, volume de filtrado obtido após um período de 30 min numa pressão de 100 psi foi de, apenas, 6,4 mL para um fluido e 12,6 para o outro, utilizando 1,00 g de redutor de filtrado, os fluidos tem viscosidade aparente (VA) de 115 e 136 cP e a viscosidade plástica (VP) de 104,5 e 125 cP, limite de escoamento (LE) de 21 e 23,5 N/m², a partir da curva de consistência obtida através do gráfico plotado entre a Tensão de cisalhamento (τ) em N/m² e a taxa de deformação (γ) em 1/s foram obtidos os parâmetros e o ajuste a um modelo reológico de Herschel-Bulkley que é um modelo de três parâmetros , sendo um fluido de potência com limite de escoamento inicial, o fluido é nãonewtoniano, não linear e apresenta uma tensão de cisalhamento inicial. Foi realizado um teste de compatibilidade com uma pasta de cimento para estudo da contaminação, a compatibilidade se mostrou satisfatória. A fim de simular condições de poço, uma reologia HPHT e um teste de envelhecimento verificaram a consistência reológica, apresentando de forma geral resultados satisfatórios e dentro dos valores de referência

Submitted by Diego Nascimento dos Anjos (diego.anjos@unesp.br) on 2020-03-02T18:49:24Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO MESTRADO - Diego Nascimento dos Anjos - Revisão Final.pdf: 2808233 bytes, checksum: 96daf51397b7e38d5b974ecc8e2ac0ad (MD5) Approved for entry into archive by Luana Priscila Costa (luana@reitoria.unesp.br) on 2020-03-11T12:38:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dosanjos_dn_me_soro_int.pdf: 2808233 bytes, checksum: 96daf51397b7e38d5b974ecc8e2ac0ad (MD5) Made available in DSpace on 2020-03-11T12:38:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dosanjos_dn_me_soro_int.pdf: 2808233 bytes, checksum: 96daf51397b7e38d5b974ecc8e2ac0ad (MD5) Previous issue date: 2020-02-14 Devido a práticas industriais inadequadas verifica-se um número alto de áreas contaminadas por compostos organoclorados voláteis. O tricloroeteno é um dos contaminantes orgânicos mais frequentes em solos contaminados, devido ao seu uso intensivo em atividades industriais, como limpeza a seco, indústrias de manufatura ou como agente desengordurante. A contaminação de solos e aquíferos com tricloroeteno ocorre, essencialmente, nas zonas não saturada e saturada, resultante de derramamentos e vazamento de linhas de transferência e tanques de armazenamento. Enquanto encontram-se técnicas de remediação existentes para a remoção de tricloroeteno, a fase residual na zona não saturada necessita de maior eficiência com menores custos. Este trabalho mostra resultados da confecção e caraterização de um sistema microemulsionado, contendo óleo essencial de limoneno (DL-limoneno), para aplicação em solos contaminados (zona não saturada) e o teste da microemulsão pela metodologia de soil flushing em experimento de bancada. Os resultados mostram que a técnica empregada para o design experimental se mostrou simples, reprodutível e de grande utilidade. Dentre as formulações feitas inicialmente, três formulações (F6, F8 e F10) mostraram-se no aspecto visual, a formação de um sistema microemulsionado. As três formulações passaram por testes de estabilidade, caracterização de aspecto macroscópico, pH, condutividade elétrica, índice de refração, estabilidade preliminar e análise de tamanho de partícula. A formulação F6 foi escolhida para o simples ensaio de percolação pelo solo, devido a uma menor utilização de reagentes, por apresentar uma ótima estabilidade físico-química e tamanho de partícula correspondentes aos de uma microemulsão. Este estudo revelou o potencial da utilização de solução aquosa contendo formulação de microemulsão de DL-limoneno para a remediação de solos contaminados (zona não saturada) com TCE e apresentou resultados satisfatórios para o ensaio de recuperação do TCE em fase residual em coluna de leito fixo de solo. Due to improper industrial practices there is a high number of industrial areas contaminated by volatile organochlorine compounds. The trichloroethene is one of the most common organic contaminants in contaminated soils, due to their intensive use in industrial activities, such as dry cleaning, manufacturing industries or as degreasing agent. Soil and aquifer contamination with TCE occur mainly in unsaturated and saturated areas, resulting from spills and leaks from transfer lines and storage tanks. While there are remediation techniques for TCE removal, the residual phase in the unsaturated zone needs higher efficiency with lower costs. This study shows results of preparing and characterizing a microemulsion system, containing Limonene essential oil (DL-limonene), for application in contaminated soils (unsaturated zone) and the microemulsion test by the soil flushing methodology in a bench experiment. The results show that the technique used for design of experiment was simple, reproducible and useful. Among the formulations made Initially, three formulations (F6, F8 and F10) showed, in the aspect visual, the formation of a micro emulsified system. The three formulations have passed at stability test, characterization of macroscopic appearance, pH, conductivity, refractive index, preliminary stability and particle size analysis tests. The formulation F6 was chosen for simple percolation test through the soil, lower reagent usage, because it has excellent physicochemical stability and particle size corresponding to a microemulsion. This study revealed the potential of using an aqueous solution containing D-limonene microemulsion formulation for the remediation of soils contaminated (unsaturated zone) with TCE and presented satisfactory results for the TCE recovery test in residual phase in fixed bed soil column.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES A utilização adequada de minérios e seus resíduos de baixo teor são imperativos para gerar um desenvolvimento equilibrado para o crescimento industrial sustentável. A flotação catiônica reversa é um processo eficaz quando utilizada no beneficiamento de minérios de ferro. Nesse processo, o quartzo, que é o principal mineral da ganga, é flotado com coletores catiônicos (aminas). O óxido de ferro é geralmente deprimido usando depressores como amido. A adsorção de tensoativos nas interfaces líquido/ar e sólido/líquido desempenha um papel importante em muitas aplicações tecnológicas e industriais, como emulsificação, flotação mineral e dispersão de sólidos. Neste trabalho essas substâncias foram usadas em sistemas microemulsionados e nanoemulsionados e aplicadas a microflotação de quartzo e hematita. Os componentes das microemulsões e nanoemulsões foram: tensoativo (Flotigam EDA ou Ultramina 150 ), co-tensoativo (álcool n-butílico), fase oleosa (querosene), fase aquosa ou soluções de depressores (Maizena , amido solúvel, amilose ou amidex). A avaliação do processo foi realizada através do estudo da influência dos seguintes parâmetros: concentração e tipo de tensoativo, concentração e tipo de depressor e pH. Os resultados mostraram que o desempenho das nanoemulsões é superior ao das microemulsões, e soluções de alquil éter monoamina (método convencional). Os depressores Maizena , amido solúvel, amidex e amilose em sistemas nanoemulsionados contendo Flotigam EDA  , querosere e álcool n-butílico apresentaram alta flotabilidade para o quartzo, mesmo nas máximas concentrações de depressores testadas, e conseguiram deprimir a hematita, não apresentando evidências quanto à formação de clatratos. Nanoemulsões com tensoativo não iônico Ultramina 150 mostraram-se eficientes para o processo, alcançando percentuais de flotabilidade máxima para o quartzo (99,42%) e ótima depressão da hematita (90,30%). Estes resultados mostraram que o uso de nanoemulsões no processo de flotação reversa apresenta potencial de aplicação na concentração de minério de ferro, simplificando e conduzindo a uma melhoria do processo convencional por etapas. The proper use of low-grade iron ore and its wastes is imperative to obtain a reasonable development for sustainable industrial growth. Reverse cationic flotation is an effective process when used in iron ore beneficiation. In this process, quartz, which is the main gangue mineral, is floated with cationic collectors (amines). Starch is usually used in iron oxide depression. Surfactant adsorption at the liquid / air and solid / liquid interfaces plays an important role in many technological and industrial applications such as emulsification, mineral flotation, and solid dispersion. In this work quartz and hematite microflotation was performed using microemulsion and nanoemulsion systems. Microemulsion and nanoemulsions systems were composed by: surfactant (Flotigam EDA or Ultramine 150 ), co-surfactant (n-butyl alcohol), oil phase (kerosene), and aqueous phase or depressant solutions (Maizena , soluble starch, amylose, or amidex). The influence of operational parameters, such as concentration and type of surfactant, concentration and type of depressant, and pH were evaluated. The results show that the performance of nanoemulsions is superior to that of microemulsions, as well as the use of monoamine alkyl ether solutions (conventional method). Maizena , soluble starch, amidex, and amylose depressants in nanoemulsified systems containing Flotigam EDA , kerosene, and n-butyl alcohol showed high floatability for quartz even at the highest concentrations of depressors tested and were able to depress hematite, showing no evidence for clathrate formation. Nanoemulsions with Ultramine 150 nonionic surfactant reached the maximum floatability percentages for quartz (99.16%) and optimal hematite depression (89.10%). These results show that the use of nanoemulsions in the reverse flotation process has potential application in iron ore concentration, simplifying and leading to an improvement of the conventional stepwise process.

A presença de espécies metálicas em derivados de petróleo pode ocasionar vários problemas tais como corrosão, envenenamento do catalisador, poluição ambiental e danos à saúde. Portanto, o desenvolvimento de métodos analíticos para determinação de metais é de extrema importância no controle de qualidade dos derivados. Neste trabalho foi investigado um método baseado na quebra de microemulsão para extração e determinação de Pb, Ni, Fe e Cu em amostras de nafta. Primeiramente, uma microemulsão do tipo água em óleo foi formada, através da mistura de uma alíquota da amostra com n-propanol e HNO3. Posteriormente, a quebra da microemulsão foi induzida pela adição de água, formando duas fases imiscíveis: uma fase de nafta / n-propanol (na parte superior) e uma solução de água / n-propanol / HNO3 (na parte inferior). Os analitos presentes na amostra foram extraídos para a fase inferior (extrato), sendo coletados e determinados pela técnica de espectrometria de absorção atômica de alta resolução com fonte contínua e chama. Um diagrama de fases foi utilizado para investigar a composição mais adequada para formação da microemulsão. As condições relacionadas à extração dos analitos, como concentração de HNO3 e o tempo de agitação, e a quantidade de água usada para induzir a quebra da microemulsão, foram otimizadas. Dois métodos de calibração (externa e matrização) com padrões aquosos e orgânicos foram investigados. A composição da microemulsão adotada foi de 7 mL de nafta, 3 mL de n-propanol, 250 μL da solução de 7 mol L‐1 de HNO3 e 300 μL de água ultrapura para induzir a quebra, obtendo-se um volume de 3 mL de extrato. Extrações sucessivas mostraram que a eficiência da extração para todos os analitos foram na faixa de 82 a 100%. Os limites de detecção (LD) para Pb, Ni, Fe e Cu foram de 0,034, 0,015, 0,007 e 0,005 mg L-1, respectivamente. Para avaliar a exatidão do método foram realizados ensaios de recuperação e comparação entre técnicas. Os resultados obtidos foram satisfatórios, pois a recuperação obtida para todos os analitos foi de 84 a 119%. Os resultados obtidos para Fe, que foi o único elemento encontrado em concentrações acima do LD (na faixa de 0,024 a 0,071 mg L-1) nas amostras de nafta analisadas, foram comparados com a técnica de espectrometria de absorção atômica com forno de grafite. The presence of metallic species in petroleum products can cause several problems such as corrosion, poisoning of the catalyst, environmental pollution and damage to health. Therefore, the development of analytical methods for determining metals is extremely important in the quality control of derivatives. This work reports the investigation of a method based on microemulsion breaking for extraction and determination of Pb, Ni, Fe, and Cu from naphtha samples. Firstly, the water in oil (w/o) microemulsion was formed through simple mixing the sample aliquot with n-propanol and HNO3. Afterward, the microemulsion breaking was induced by the addition of water, yielding two immiscible phases: a naphtha/n-propanol phase (on the top), and a water/n-propanol/HNO3 solution (at the bottom). The analytes present in the sample were extracted for the lower phase (extract), being collected and determined by high-resolution continuum source flame atomic absorption spectrometry. A phase diagram was used to investigate the most suitable composition for forming the microemulsion. The conditions related to the extraction of the analytes, such as HNO3 concentration and stirring time, and the amount of water used to induce the breakdown of the microemulsion, were optimized. Two calibration methods (external and matrix matching) with aqueous or organic standards were investigated. The composition of the microemulsion adopted was 7 mL of naphtha, 3 mL of n-propanol, 250 μL of 7 mol L−1 HNO3 solution and 300 μL of ultrapure water to induce the microemulsion breaking and approximately 3 mL of extract was obtained. Successive extractions were performed to evaluate the efficiency of the extraction and the results found were in the range of 82-100%. The limits of detection (LOD) for Pb, Ni, Fe and Cu were 0.034, 0.015, 0.007 e 0.005 mg L−1, respectively. To evaluate the accuracy of the method, recovery tests and comparison between techniques were performed. The results obtained for Fe, the only element found in concentrations above the LD (in the range of 0.024 to 0.071 mg L-1) in the analyzed naphtha samples, were compared with those obtained by graphite furnace atomic absorption spectrometry.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) O cascalho de perfuração é um resíduo originado das atividades da exploração de petróleo, que é altamente tóxico, devido a presença de n-parafina proveniente do fluido de perfuração a ele adsorvido (resíduo classe I – NBR 10004:2004). Este estudo apresenta uma alternativa ao tratamento de cascalho de perfuração, utilizando sistemas microemulsionados, visando a remoção da n-parafina e com isso a redução do impacto ambiental. Foram estudadas as variáveis da extração sólido-líquido (solvente, razão solvente/cascalho, velocidade de agitação e tempo de contato) com o intuito de otimiza-las para proporcionar melhor desempenho de extração. Para quantificação dos extratos foram usadas análises por cromatografia gasosa com detector de ionização de chama (CG-FID). Foram utilizados seis sistemas microemulsionados e os resultados obtidos mostraram que a microemulsão usando o tensoativo Alkonat® L90 (AA= 83%, C/T= 16% e FO=1%) apresentou melhor percentual de extração dentre os sistemas estudados. No estudo da razão microemulsão/cascalho foram testadas as razões 0,25; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0, e a razão igual 1,0 obteve-se melhor resultado. Já no estudo com variação da velocidade de agitação (0, 48, 84 e 132 strokes) foi identificado que com o aumento da velocidade de agitação ocorre também o aumento no percentual de extração. No parâmetro tempo de contato estudou-se os tempos de 1, 10, 20, 40, 80 e 160 minutos e observou-se aumento no percentual de extração com o aumento do tempo, alcançando teores maiores de 76% de extração com tempo de 80 minutos. O sistema foi testado na sua reutilização e mostrou que capacidade de reutilização em até duas extrações sem perder significativamente a eficiência. Resultados obtidos mostram percentual de extração de até 86%. No estudo da extração sólido-líquido concluiu-se que quanto menor a contaminação maior é o percentual de extração, atingindo resultado de 96,47% de extração com cascalho contaminado com 6,4% de n-parafina. No estudo da extração sólido-líquido foi possível obter as representações gráficas (triângulo retângulo e Ponchon-Savarit) dos processos de extração em batelada e reutilizando a microemulsão. Conclui-se assim que o uso de sistemas microemulsionados na extração da parafina de cascalho promoveu o tratamento em níveis elevados, constituindo-se em uma alternativa viável para tratamento de resíduo e colocá-lo em níveis de contaminantes aceitáveis (6,9% de fluido retido no cascalho - US EPA, 2000). The drill cuttings are a waste originated from oil exploration activities, which is highly toxic, due to the presence of n-paraffin from the drilling fluid adsorbed to it (waste class I - NBR 10004: 2004). This study presents an alternative to the treatment of drill cuttings, using microemulsion systems, aiming at the removal of n-paraffin and thereby reducing the environmental impact. The variables of solid-liquid extraction (solvent, solvent/drill cuttings, stirring speed and contact time) were studied in order to optimize them to provide better extraction performance. For the quantification of the extracts, gas chromatography analysis with a flame ionization detector (GC-FID) was used. Six microemulsion systems were used and the results showed that microemulsion using surfactant Alkonat® L90 (WS = 83%, C/S = 16%, and OP = 1%) presented the best extraction percentage among the studied systems. In the study of the microemulsion/gravel ratio, the 0.25 ratios were tested; 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0, and the equal ratio 1.0 was the best result. In the study with variable stirring speed (0, 48, 84 and 132 strokes) was identified that with increasing stirring speed also is the increase in the percentage of extraction. In the contact time parameter, the times of 1, 10, 20, 40, 80 and 160 minutes were studied and an increase in the percentage of extraction was observed with increasing time, reaching higher levels of 76% extraction with time of 80 minutes. The system has been tested for reuse and has shown reusability in up to two extractions without significantly losing efficiency. Results show the extraction percentage up to 86%. In the study of solid-liquid extraction, it was concluded that the lower the contamination, the higher the extraction percentage, reaching a result of 96.47% extraction with drill cuttings contaminated with 6.4% n-paraffin. It is concluded that the use of microemulsion systems in the n-paraffin extraction of drill cuttings promoted the treatment at high levels, constituting a viable alternative for waste treatment and placing it at acceptable levels of contaminants (6.9% fluid retained in drill cuttings - US EPA, 2000).

Este trabalho objetivou desenvolver alternativas terapêuticas contendo anfotericina B (AmB) para o tratamento da leishmaniose cutânea. Para tanto, sistemas poliméricos formados a partir de polímeros com distinta hidrofilicidade (poli(álcool vinílico) e poli(ácido lático)) e geometria (filme e fibra) foram produzidos. Posteriormente, seus respectivos perfis cinéticos de liberação foram avaliados e correlacionados com esses parâmetros de produção e parâmetros termodinâmicos. Os dados demonstraram que a liberação da anfotericina B (AmB) se apresentou como um processo endotérmico e nãoespontâneo, com as fibras e filmes ajustando-se ao modelo de Peppas–Sahlin e Higuchi, respectivamente. Dos sistemas avaliados os hidrogéis de PVA foram os que demonstraram melhor controle na liberação. Assim, suas propriedades como potencial sistema terapêutico foram avaliadas in vitro. Esse sistema foi capaz de controlar a permeação ao vapor d’agua em níveis compatíveis com a pele em seu estado fisiológico, agir como barreira física contra microorganismos presentes no ambiente e simultaneamente apresentou eficiente atividade antifúngica e leishmanicida, sem apresentar citotoxicidade potencial para células renais (linhagem VERO). Paralelamente, foram desenvolvidas microemulsões (ME) contendo poloxamer 407 na concentração de 14%p/p, o qual permitiu atribuir ao sistema um comportamento termorreversível, com gelificação in situ em ~ 25°C, facilitando sua aplicação tópica. A adição desse polímero atenuou os fenômenos de instabilidade na ME durante o período de estocagem a 2°C, sem afetar o tempo de meia-vida do fármaco. No que se refere a retenção dérmica ex vivo, foi possível inferir que a ME atuou como agente permeabilizante permitindo, após 24h de contato, uma retenção dérmica da AmB de ~ 1,37 ± 0,75 g/cm2 . Contudo, a presença do polímero no sistema reduziu a velocidade de difusão da AmB, inviabilizando sua detecção durante o período avaliado. Assim, os resultados aqui obtidos demonstram que embora haja a necessidade de comprovação in vivo, os hidrogéis de PVA e as ME termorresponsivas são sistemas promissores para serem usados em uma terapia combinada, permitindo um tratamento tópico ambulatorial da leishmaniose cutânea. This study aimed to develop therapeutic alternatives containing amphotericin B (AmB) for the treatment of cutaneous leishmaniasis. Therefore, polymeric systems with distinct geometry (films and fibers) and hydrophilicity (polyvinyl alcohol) and poly(lactic acid)) were produced, and their respective kinetic release profiles were evaluated and correlated with these production parameters and thermodynamic parameters. The data indicated that the drug release was an endothermic and non-spontaneous process, with the fibers and films appropriately fitting to Peppas – Sahlin and Higuchi’s model, respectively. Among the systems evaluated, PVA hydrogels performed the best controlled release and, therefore, their properties as a potential therapeutic system was further evaluated in vitro. The results highlighted that the system was able to control the water vapor permeation, at levels compatible with the skin in its physiological state, acted as a physical barrier against microorganisms present in the environment, and simultaneously displayed efficient antifungal and antileishmania activity, without potential cytotoxicity to renal cells (VERO cell line). Meanwhile, microemulsions (ME) containing 14 %w/w of poloxamer 407 were developed, which provided to the system a thermoreversible behavior (gelation in situ at ~ 25 °C), facilitating its topical application. The poloxamer 407 attenuated the instability phenomena in the ME system during the storage period at 2 °C, without affecting the half-life of the drug. Regarding the ex vivo dermal retention of AmB, it was possible to infer that ME acted as a permeabilizing agent, enabling after 24h of exposition, an AmB dermal retention of ~ 1,37 ± 0,75 g/cm2 . However, the presence of polymer in the system reduced the diffusion rate of AmB, in such a way that no drug was detected during the in vitro assay. Although there is a required in vivo endorsement, the results obtained here demonstrate that PVA hydrogels and thermo-responsive ME are promising systems for use in combination therapy, allowing for outpatient topical treatment of cutaneous leishmaniasis.

Após exaustão de sua energia natural, os reservatórios retêm elevadas quantidades de hidrocarbonetos. O emprego dos métodos convencionais está associado a operações de manutenção de pressão, o que acarreta num deslocamento de cerca de 30% do óleo, e isto se deve à elevada viscosidade do óleo e às elevadas tensões interfaciais existentes entre o fluido de injeção e o fluido a ser deslocado. A aplicação dos métodos de recuperação avançada de petróleo, portanto, se dá como forma de se aumentar o fator de recuperação de óleo resultante do emprego dos métodos convencionais de recuperação, uma vez que este método se baseia na redução de forças viscosas e capilares. Dentre os métodos de recuperação avançada, há os métodos térmicos, miscíveis e químicos. A aplicação dos métodos químicos se faz quando se deseja certa interação química entre os fluidos de injeção e o fluido a ser deslocado. Este trabalho tem como objetivo estudar sistemas microemulsionados (com e sem polímero em sua composição) para a recuperação avançada de petróleo, determinando os fenômenos de interface e viscosidade, e avaliando suas eficiências de recuperação. Para isso, tais sistemas foram caracterizados por medidas de tamanho de agregados, de viscosidade, de tensão superficial, de ângulo de contato e de recuperação de óleo. Os sistemas microemulsionados foram obtidos escolhendo-se pontos no diagrama pseudoternário, de seguinte composição: Ultranex Np 120 (tensoativo - T), butanol secundário (cotensoativo - C), heptano (fase oleosa - FO), água destilada (fase aquosa - FA) e o ácido poliacrílico (polímero), numa razão fixa de C/T = 1. Os sistemas escolhidos apresentam uma quantidade fixa de 5% m/m de FO, enquanto as quantidades de C/T e FA variam entre 35 e 60%. Já os sistemas com polímero em sua formulação foram obtidos com adição de 0,2% m/m do polímero.Os testes de EOR foram realizados utilizando-se testemunhos oriundos de rocha do tipo arenito da formação Botucatu e o petróleo é proveniente do campo de Ubarana, no Rio Grande do Norte. Uma comparação feita entre os resultados de tensão superficial e as medidas de viscosidade, mostrou que o deslocamento do óleo, para os sistemas sem polímero, se deve principalmente à ação interfacial, enquanto que, para os sistemas com polímero, a recuperação obtida se deve principalmente ao deslocamento mecânico. Além disso, todos os sistemas em estudo apresentaram resultados positivos para recuperação avançada, aumentando a molhabilidade do arenito, chegando a atingir 41% de recuperação do óleo original in place (% OOIP). After exhaustion of its natural energy, the reservoirs retain high amounts of hydrocarbons. The use of conventional methods is associated with pressure maintenance operations, which leads to a displacement of about 30% of the oil and this is due to the high oil viscosity and the elevated interfacial tensions between the injection fluid and the fluid to be displaced. The application of improved oil recovery methods, therefore, is given as a way to increase the oil recovery factor resulting from the use of conventional recovery, since this method is based on the reduction of viscous and capillary forces. Among the improved recovery methods, there are thermal, miscible and chemical methods. The application of the chemical methods is done when a certain chemical interaction between the injection fluids and the fluid to be displaced is desired. This work aims to study microemulsion systems (with and without polymer in its composition) for the improved recovery of oil, determining the phenomena of interface and viscosity, and evaluating their recovery efficiencies. For this, these systems were characterized by measurements of aggregate size, viscosity, surface tension, contact angle and oil recovery. The microemulsion systems were obtained by choosing points in the Pseudoternary diagram, of the following composition: Ultranex Np 120 (Surfactant - T), secondary butanol (Co-surfactant - C), heptane (oil phase - FO), distilled water (aqueous phase - FA) and polyacrylic acid (polymer), in a fixed ratio of C/T = 1. The chosen systems have a fixed quantity of 5% m/m FO, while the quantities of C/T and FA vary between 35 and 60%. The systems with polymer in its formulation were obtained with the addition of 0.2% m/m of the polymer. The IOR tests were carried out using plugs from sandstone rock from the Botucatu formation and the oil from the Ubarana field in Rio Grande do Norte. A comparison made between the surface tension results and the viscosity measurements showed that the oil displacement, for the systems without polymer, is mainly due to interfacial action, while for the systems with polymer, the recovery obtained is mainly due to mechanical displacement. In addition, all the systems under study presented positive results for improved recovery, increasing the wettability of sandstone, reaching 41% of original oil in place recovery (% OOIP).

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) A água produzida (AP) é o principal efluente gerado no processo de extração de petróleo e se caracteriza por possuir uma grande quantidade de contaminantes, sendo necessária a aplicação de processos de tratamento para enquadrá-la nos padrões de descarte ou reuso. O reuso da água produzida tratada é importante no combate a escassez dos recursos hídricos, principalmente no setor agrícola, o principal consumidor de água do mundo. Com isto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de remoção dos metais Ba+ , Ca2+ , Cr3+, Fe3+ , Li+ , K + , Mg2+ , Mn2+, Na+ , Sr2+ , da AP utilizando novos sistemas microemulsionados e os efeitos da água produzida tratada (APT) na germinação de sementes de girassol. Foram desenvolvidos dois diagramas ternários contendo as composições: Tween 20 como tensoativo (T), acetato de etila como fase orgânica (FO), água produzida (AP) e água de abastecimento (AB) como fase aquosa (FA). Para o sistema utilizando AP foram escolhidos sete pontos dentro da região de Winsor II, sendo a fase aquosa em excesso coletada para análise. O ponto ótimo de remoção foi o P3 (25% T, 20% FO, 55% FA), no qual a remoção foi superior a 50% para a maioria dos metais, exceto Sr2+, Li+ e Mg2+ . Para o sistema contendo AB como FA, três pontos foram escolhidos dentro da região de Winsor II, onde as microemulsões destes pontos foram coletadas e misturadas com a AP em razões volumétricas de aplicação de AP/Microemulsão = 1, 2 e 3. A remoção de maior eficiência foi encontrada quando se utilizou a microemulsão no ponto C (20% T, 50% FO, 30% FA) com a razão de aplicação 2, onde a remoção foi superior a 60% para Ba+ , Cr3+, Fe3+, Li+ , Mn2+, K+ e Na+ , com isso, este foi o ponto escolhido para avaliação da germinação. As concentrações de Ba+ , Fe3+ , Li+ , K + e Na+ encontradas na APT se enquadraram dentro dos parâmetros ideais para o uso na irrigação. Na aplicação para germinação do girassol a APT e suas diluições obtiveram resultados satisfatórios para todos os parâmetros de germinação estudados, apresentando desempenho semelhante à AB. Foi possível constatar que o sistema microemulsionado utilizado mostrou-se eficiente, sendo uma alternativa de tratamento para a água produzida e de reutilização da água produzida tratada. Produced water (PW) is the main effluent formed due to extraction of petroleum and is characterized by a large amount of contaminants, requiring the application of treatment processes to reduce the amount of these pollutants. Reuse of treated water is important in combating the scarcity of water resources, especially in the agricultural sector, the main water consumer in the world. With this, the current work aimed to evaluate the removal of metals Ba+ , Ca2+, Cr3+, Fe3+, Li+ , K+ , Mg2+, Mn2+, Na+ , Sr2+ from the PW using a microemulsion system consisting of biodegradable componentes and to evaluate the effects of treated produced water (TPW) on the sunflower seeds germination. Two sytems were used for the study, containg in its compositions Tween 20 as surfactant (S), Ethyl Acetate as organic phase (PO), Produced Water (PW) and Water Supply (WS) as aqueous phase (PA). For the system using PW, seven points were chosen within the Winsor II region, in which case the excess aqueous phase was collected for analysis. The optimum removal point was P3 (25% S, 20% PO, 55% PA), obtaining a removal of more than 50% for most metals. For the system where WS is the PA, three points were chosen within the region of Winsor II where the microemulsion of these were collected and mixed with the PW in volumetric ratios of application 1, 2 and 3 of PW/Microemulsion. The removal of greater was found when using the microemulsion of point C (20% S, 50% PO, 30% PA) with the application ratio of 2 (PW/Microemulsion), obtaining a removal of more than 60% for most metals.The greatest removal of metals was found when the microemulsion of the C point (20% T, 50% FO, 30% FA) was used with the application ratio 2, obtaining a removal of more than 60% for most metals, this was the selected point for for evaluation in germination of sunflower. For most of the metals, concentrations found on TPW fits within the ideal parameters for use in irrigation. In the application for sunflower germination the TPW and its dilutions had satisfactory results for all germination parameters studied, presenting performance similar to supply water. It was possible to verify that the microemulsion system used was efficient, with irrigation being an alternative for the reuse of the treated produced water.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Na perfuração de poços para extração de petróleo, são utilizados fluidos de perfuração com finalidades específicas, dentre as quais a formação de uma película fina de baixa permeabilidade (reboco) nas paredes do poço. Porém, a remoção do reboco é necessária para que a cimentação entre a formação rochosa e o revestimento seja eficiente. Por isso, nesse processo são utilizados fluidos de lavagens denominados de colchões lavadores, que têm por finalidade remover o reboco formado pelo fluido de perfuração. O uso de sistemas microemulsionados como colchão lavador tem se destacado, principalmente, por remover os fluidos de perfuração não aquosos e promover a inversão da molhabilidade da formação. Nesse contexto, esse trabalho desenvolveu e caracterizou sistemas microemulsionados a partir de diagramas pseudoternários formulados com tensoativos catiônico (DAC) e aniônico (SDS) para utilização como colchão lavador (fluido de limpeza) na remoção do reboco, que fosse compatível com o fluido de perfuração e com superfícies da formação molháveis à água e à pasta de cimento. Os sistemas microemulsionados formulados foram caracterizados através do estudo de: ensaios de eficiência de remoção do reboco, reutilização de sistemas eficientes de remoção de reboco, medidas de tensão superficial, diâmetro de gotículas, estabilidade térmica (curvas termogravimétricas T/G e DTG) e molhabilidade, enquanto as misturas entre o colchão lavador e a pasta de cimento foram caracterizados por: reologia, compatibilidade dos fluidos e resistência à compressão (UCA). O fluido de limpeza DAC-16 com formulação de 11,6% C / T, 2,4% FO e 86% FA, removeu 100% do reboco e a rocha passou a ser molhável à água com ângulo de contato de 6°em 60 segundos, sendo o colchão lavador compatível com a pasta de cimento, e a resistência à compressão da pasta de cimento contaminada com colchão lavador de 15 MPa, satisfatória para operações de cimentação. O fluido de limpeza SDS ponto F, de composição 30% C/T, 10% FO e 60% FA, removeu 100% de reboco, obtendo molhabilidade com ângulo de contato de 5° em 24 segundos e compatibilidade com a pasta de cimento e resistência à compressão de 10,44 MPa. When drilling wells for oil extraction, special purpose drilling fluids are used, including the formation of a low permeability thin film (filter cake) on the well walls. However, removal of the filter cake is necessary for the cementation between the rock formation and the coating to be efficient. Therefore, in this process flushing fluid called preflush are used to remove the filter cake formed by the drilling fluid. The use of microemulsion systems as a flushing fluid has been distinguished mainly by removing non-aqueous drilling fluids and promoting the inversion of formation wettability. In this context, this work developed and characterized microemulsion systems based on pseudoternary diagrams formulated with cationic (DAC) and anionic (SDS) surfactants for use as a preflush (flushing fluid) in the removal of filter cake that was compatible with the drilling fluid. and with water and cement paste wettable surfaces. The formulated microemulsion systems were characterized by the study of: filter cake removal efficiency tests, reuse of efficient filter cake removal systems, surface tension measurements, droplet diameter, thermal stability (T / G and DTG thermogravimetric curves) and wettability, while the mixtures between the flushing fluid and the cement paste were characterized by: rheology, fluid compatibility and compressive strength (UCA). DAC-16 flushing fluid with formulation of: 11.6% C / T, 2.4% FO and 86% FA removed 100% of the filter cake, the rock became water-wettable at 6 ° contact angle In 60 seconds, the flushing fluid is compatible with the cement paste and the compressive strength of 15 MPa scrubbed contaminated cement paste of satisfactory for cementing operations. SDS F-point flushing fluid, 30% C / T, 10% F / O and 60% FA composition, removed 100% filter cake, wettability at 5 ° contact angle in 24 seconds, cement paste compatibility and compressive strength of 10.44 MPa.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Crystalline liquid and microemulsions systems were prepared, formed by the ternary surfactant / oil / water mixture (T / O / A), using as oil phases Pracaxi oil (Pentaclethra macroloba) and Coconut oil (Cocos nucifera L.). With the aim of studying its effects on the structure and occlusive capacities of the systems. Initially, the formulations were prepared by varying the amounts of surfactant (TWEEN 80) present in their composition and were studied by SAXS and flow rheology. It was observed that the increase in the amount of surfactant in the systems caused the occurrence of a mixture of cubic phases, giving the system gel-like viscous structure. The formulations containing 30% of surfactant presented a suitable pseudoplastic character for use in sunscreens, thus, TiO2 was added thereto and they were studied by SAXS and flow rheology. The results indicated that the addition of the nanoparticles to the formulations causes a change in the interaction between their components and in the case of the formulation containing coconut oil, there was also a change in their structure. This result may be related to a hypothesis still under study, which suggests the formation of a micellar system of the type core-shell. The physical stability of the systems was studied by flow rheology, from the analyzes it was observed that the formulations without the presence of the nanoparticles showed a tendency to maintain their stability over time. The inverse effect occurred in the formulations with the presence of TiO2, because due to the increase of surface charges in the system, it showed a decrease in its stability with time. The in vitro occlusive capacity of the formulations was measured by the Vringer method. Firstly, the amounts of water and oil of the formulations were varied with 30% surfactant. The results showed the tendency to increase the occlusive capacity in the formulations containing larger amounts of oil, by the formation of a hydrophobic film that reduces the water loss of the system. In formulations with Pracaxi oil, this occlusive capacity was increased with the addition of TiO2 due to the ability of the nanoparticles to form a film after application. The inverse behavior was observed for the systems containing the nanoparticles and the Coco oil, a fact that may indicate a change in the structure of the system, which is being studied and has already been indicated in the results of SAXS and rheology. Foram preparados sistemas líquido cristalinos e microemulsionados formados pela mistura ternária tensoativo/óleo/água (T/O/A), utilizando-se como fases oleosas o óleo de Pracaxi (Pentaclethra macroloba) e o óleo de Coco (Cocos nucifera L.), afim de se estudar seus efeitos na estrutura e nas capacidades oclusivas dos sistemas. Inicialmente, as formulações foram preparadas variando-se as quantidades de tensoativo (TWEEN 80) presentes na sua composição e foram estudadas por SAXS e reologia de fluxo. Foi possível observar que o aumento da quantidade de tensoativo nos sistemas provocou a ocorrência de uma mistura de fases cúbicas, conferindo ao sistema estrutura viscosa semelhante a gel. As formulações contendo 30% de tensoativo apresentaram um caráter pseudoplástico adequado para o uso em protetores solares, sendo assim, adicionou-se a elas o TiO2 e as mesmas foram estudadas por SAXS e reologia de fluxo. Os resultados indicaram que a adição das nanopartículas às formulações causa alteração na interação entre os seus componentes e no caso da formulação contendo óleo de Coco, ocorreu também alteração na sua estrutura. Resultado que pode estar relacionado a uma hipótese ainda em estudo, que sugere a formação de um sistema micelar do tipo casca-caroço. A estabilidade física dos sistemas foi estudada por reologia de fluxo, a partir das análises observou-se que as formulações sem a presença das nanopartículas mostraram uma tendência à manutenção da sua estabilidade com o tempo. O efeito inverso ocorreu nas formulações com a presença do TiO2, pois devido ao aumento de cargas superficiais no sistema, apresentou diminuição da sua estabilidade com o tempo. A capacidade oclusiva in vitro das formulações foi medida pelo método de Vringer. Em um primeiro momento, variou-se as quantidades de água e óleo das formulações com 30% de tensoativo. Os resultados mostraram a tendência ao aumento da capacidade oclusiva nas formulações contendo maiores quantidades de óleo, pela formação de um filme hidrofóbico que diminui a perda de água do sistema. Nas formulações com óleo de Pracaxi, essa capacidade oclusiva foi aumentada com a adição do TiO2, devido a capacidade das nanopartículas de formar um filme após a aplicação. O comportamento inverso foi observado para os sistemas contendo as nanopartículas e o óleo de Coco, fato que pode indicar mudança na estruturação do sistema, a qual se encontra em estudo e já foi indicada nos resultados de SAXS e reologia. São Cristóvão, SE

Flushing/spacers are cleanup fluids, pumped ahead of the cement paste, with the purpose displacing and removing the drilling fluids and, still, reversing the wettability of the walls the rock formation. The flushing fluids need to be compatible with the cement and the drilling fluid because they can cause a mixture with excessive viscosity able to decrease the efficiency of displacement of the drilling fluid and, consequently, to render the adhesion of the cement weak. Therefore, the objective of this work was to develop microemulsion-based flushing fluids and to analyze the influence of glycerin on the removal of the drilling fluid, wettability inversion compatibility between the flushing/drilling fluid, flushing/cement and drilling fluid/ flushing/cement paste and in the compressive strength of the cement matrix. For this, three diagrams of ternary phases were developed, with the following components: vegetable oil, as oil phase (FO); tween 80, as non-ionic surfactant (T); and glycerin, glycerin/water (1:1) and water, as aqueous phases. Then, a sample of each diagram with the same composition was chosen, being 35% FO, 55% T, 5% FA. The microemulsions (ME) of type water in oil W/O were analyzed by thermal stability, which showed that the presence of glycerin does not change physics aspects (homogeneity) the system under high temperatures. In non-aqueous drilling fluid removal tests, the microemulsions systems, pure and diluted, exhibited removal efficiency of, approximately, 100%. In the tests of wettability inversion of the of W/O to O/W, only the diluted systems were able to invert. In the compatibility of the diluted microemulsions fluids, drilling fluid and cement slurry, it was verified that the mixtures were compatible, and no signs of incompatibility such as phase separation, variations of viscosity, gelation and flocculation were observed. Though, the presence of glycerin in these systems decreased the viscosity of the blends. The contamination of the cement paste with the diluted flushing fluids, in the proportion 90/10 (v/v) respectively, showed that there was decrease in the cement strength, however, the diluted glycerin/water system presented better hydration of the cement paste, confirmed by X-ray diffraction (XRD) analysis, which showed that glycerin, at high concentrations, directly influence the properties of the hydrated cement. Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado da Paraíba - FAPESQ Colchões lavadores/espaçadores são fluidos de limpeza, bombeados à frente da pasta de cimento, com a finalidade de deslocar e remover o fluido de perfuração e, ainda, inverter a molhabilidade das paredes da formação rochosa. Os colchões lavadores necessitam ser compatíveis com a pasta de cimento e o fluido de perfuração, pois podem ocasionar uma mistura com viscosidade excessiva capaz de diminuir a eficiência de deslocamento do fluido de perfuração e, consequentemente, tornar fraca a aderência do cimento. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi desenvolver colchões lavadores a base de sistemas microemulsionados, para analisar a influência da glicerina na remoção do fluido de perfuração, na inversão da molhabilidade, na compatibilidade entre colchão lavador/fluido de perfuração, colchão lavador/pasta de cimento e fluido de perfuração/colchão lavador/pasta de cimento, e na resistência à compressão da matriz do cimento. Para isso, foram desenvolvidos três diagramas de fases ternários, com os seguintes componentes: óleo vegetal, como fase oleosa (FO); tween 80, como tensoativo não-iônico (T); e, glicerina, glicerina/água (1:1) e água, como fases aquosas (FA). Em seguida, foram escolhidas amostras, uma de cada diagrama, com a mesma composição, sendo 35 % FO, 55 % T, 5 % FA. As microemulsões (ME) do tipo água em óleo (A/O) foram analisadas por estabilidade térmica e mostraram que a presença da glicerina não altera a homogeneidade destes sistemas, quando submetidos a altas temperaturas. Nos testes de remoção do fluido de perfuração não-aquoso, os sistemas microemulsionados, puros e diluídos, apresentaram eficiência na remoção de, aproximadamente, 100%. Nos testes de inversão da molhabilidade de A/O para O/A, apenas os sistemas diluídos foram eficientes nestes testes. Na compatibilidade dos fluidos microemulsionados diluídos, fluido de perfuração não-aquoso e pasta de cimento, foi verificado que as misturas foram compatíveis, pois não apresentaram fatores como separação de fases, variações de viscosidade, gelificação e floculação, embora a presença da glicerina nesses sistemas tenha diminuído a viscosidade das misturas. A contaminação da pasta de cimento com os colchões lavadores diluídos, na proporção 90/10 (v/v) respectivamente, mostrou que ocorreu diminuição na resistência à compressão do cimento, contudo, o sistema com glicerina/água diluído apresentou o melhor resultado na hidratação da pasta de cimento, sendo confirmado através da análise de Difratometria de Raios-X (DRX) que mostrou que a glicerina, em altas concentrações, influência diretamente nas propriedades do cimento hidratado.

A remoção do fluido de perfuração e limpeza do anular do poço antes da operação de cimentação é um ponto chave para uma boa cimentação e isolamento hidráulico entre o poço e as formações. Para isso colchões lavadores e espaçadores, de diferentes densidades, são injetados no poço. O uso de microemulsões surge como um alternativa para as combinações de solvente/surfactante, visto que esses sistemas são capazes de solubilizar grandes volumes de óleo, inverter a molhabilidade da superfície, além de reduzir o volume de surfactante utilizado. Deste modo, o presente trabalho teve como objetivo estudar a formulação de um colchão adensado microemulsionado para remoção de fluidos de perfuração base óleo. Para isto, foi desenvolvido um diagrama pseudo-ternário do sistema composto por UNTL 90, Querosene, Água (ADT) e n-Butanol, visando a obtenção de um sistema microemulsionado e a escolha de um ponto ótimo para aplicação. Após a escolha do ponto de microemulsão ótimo foram formulados colchões adensados com goma-xantana, anti-espumante, baritina e microemulsão em diferentes densidades. O fluido de perfuração e pasta de cimento utilizados seguiram as recomendações práticas. Análises de eficiência de remoção, inversão da molhabilidade e compatibilidade foram realizadas para as diferentes formulações em condições ambiente de temperatura e pressão. Ao final dos testes foi possível obter resultados de até 100% de eficiência de remoção em menos de 5 minutos, inversão da molhabilidade do fluido de perfuração com cerca de 26% do volume e compatibilidade. Os resultados obtidos corraboram com trabalhos encontrados na literatura, apresentando uma possível aplicação desses sistemas. Entretanto, testes em diferentes condições de temperatura e pressão devem ser realizados para avaliar a atuação desses colchões.

O óleo de rã-touro é um subproduto obtido a partir do tecido adiposo do anfíbio Rana catesbeiana Shaw com prováveis atividades terapêuticas e que, devido a isto, tem sido alvo de vários estudos que buscam elucidar suas potencialidades terapêuticas bem como viabilizar seu uso adequado na forma de sistemas de liberação para melhorias de propriedades biofarmacêuticas. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial terapêutico e citotoxicidade deste óleo natural e de diferentes sistemas dispersos desenvolvidos utilizando como componente bioativo o óleo de rã-touro. Inicialmente, foi proposto um método de extração para o óleo de rã-touro. Posteriormente, caracterizações físico-químicas, químicas e avaliação da sua estabilidade termo-oxidativa foram realizadas. Subsequentemente, foram propostas estratégias tecnológicas para a obtenção de diferentes sistemas (nanoemulsão de uso oral, nanoemulsão de uso tópico, microemulsão e nanocápsulas), seguidos da avaliação dos potenciais terapêuticos contra processos inflamatórios e sua toxicidade in vitro frente a células sadias e células tumorais. Estudos in vivo foram realizados para a avaliação da atividade anti-inflamatória do óleo in natura e nanocápsulas. Os resultados obtidos permitiram verificar que o método a quente gerou óleo de qualidade satisfatória, apresentando produto de composição química diferentes ácidos graxos, majoritariamente, insaturados. A conservação do óleo é melhorada significativamente com a adição butilhidroxitolueno (0,5%), protegendo a degradação térmica dos ácidos graxos poli-insaturados. Todos os sistemas propostos foram obtidos com sucesso e ambos os sistemas e óleo de rã-touro in natura não apresentaram toxicidade frente a linhagens sadias. Adicionalmente, a atividade anti-inflamatória foi comprovada neste estudo. Os estudos utilizando-se de linhagens celulares tumorais demonstraram que todas as amostras de óleo e de seus sistemas foram capazes de induzir a morte destas células, promovendo um aumento significativo, dose dependente, na produção de espécies reativas de oxigênio (EROs), levando a morte celular por via apoptótica (quando in natura) ou via necrótica (quando veiculado nos sistemas desenvolvidos). Finalmente, este trabalho proporcionou a comprovação de diferentes atividades biológicas do óleo de rã-touro, a capacidade que sistemas dispersos possuem de potencializar seus efeitos terapêuticos, sem interferir na biocompatibilidade deste óleo e, por fim, foi possível elucidar as vias de atividade anti-inflamatória (redução nos níveis de mediadores inflamatórios) e de atividade antitumoral (apoptose e/ou necrose, devido ao aumento na produção de EROs). Em conclusão, o óleo de rã-touro é, comprovadamente, um insumo bioativo capaz de atuar contra processos inflamatórios e com potencial atividade no tratamento de melanoma. Bullfrog oil is a sub-product obtained from the adipose tissue of the amphibious Rana catesbeiana Shaw, which, due to literature reports around its chemical composition, it has been a target of several studies regarding its therapeutic proprieties. Thus, the aim of this study was to evaluate the therapeutic properties and cytotoxocity of the bullfrog oil and to develop different bullfrog oil-based nanostructured systems. Initially, a new oil extraction method was proposed, following its physicochemical and chemical characterization. The thermo-oxidative characterization was also performed. In addition, technological approaches were used to develop different nanosystems (a nanoemulsion for oral use, a nanoemulsion for topical use, a microemulsion and nanocapsules), following the evaluation of their therapeutic activities on the inflammatory process as well as their in vitro cytotoxicity against healthy and tumor cells. In vivo experiments were performed to confirm the bullfrog oil’s and nanocapsules’ anti-inflammatory activity. The physicochemical characterization showed that the extraction by heating allowed the obtainment of product with adequate quality for further use. The chemical characterization showed the presence of saturated and unsaturated fatty acids. All nanostructured systems were successfully developed and, both systems and in natura bullfrog oil did not promote toxicity against healthy cells. Additionally, the anti-inflammatory activity was confirmed. The performed experiments using tumor cells showed that the bullfrog oil and the nanosystems were able to induce a reactive oxygen species (ROS) over production leading to cell death by apoptosis (when in natura oil was tested) or necrosis (when the systems were tested). Finally, this study allowed us to elucidate different biological activities of the bullfrog oil, the ability of the nanostructured systems in increasing the therapeutic effects, without interfering in the oil biocompatibility and, lastly, allowed us to describe unprecedented data around the bullfrog oil antiinflammatory and antitumor pathways, which were involved the inhibition of the inflammatory mediators production and ROS over production, respectively. In conclusion, it was possible to prove that the bullfrog oil is a potent bioactive product able to act on inflammatory processes and with potential activity on melanoma treatment.

Orientadores: Marcos Akira D'Ávila, Renato Sousa Lima Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: Esta dissertação de mestrado descreve a fabricação de dispositivos microfluídicos capazes de suportar as vazões necessárias para a formação de turbulência em microcanais, e explora a capacidade destes dispositivos em solucionar um desafio crítico da microfluídica moderna, a capacidade de mistura. Para tal, os dispositivos microfluídicos foram fabricados pelo método de polimerização e remoção de scaffold, que resulta em dispositivos de peças únicas, sem quaisquer interfaces. Poli(dimetilsiloxano) (PDMS) e resina epóxi a base de bisfenol A (BPA) foram utilizadas como matriz para confecção dos dispositivos. Enquanto que o PDMS é amplamente empregado pela área de microfluídica, a resina epóxi BPA foi utilizada sem precedentes. A abordagem adotada para fabricação dos dispositivos exibiu uma rotina experimental simples (requer basicamente uma estufa), barata (livre do uso de `sala limpa¿) e rápida. A técnica é baseada genericamente em duas etapas: polimerização e remoção de scaffold. Desse modo, os dispositivos apresentaram altas forças de adesão, suportando as vazões necessárias para formação de turbulência. Três testes avaliaram a performance dos dispositivos em gerar misturas homogêneas assistidas por vazões elevadas. Os experimentos incluíram: reação colorimétrica, química e microemulsificação. Os resultados gerados nos experimentos foram avaliados em função do número de Reynolds e do percentual de eficiência de mistura. Nos três casos, os resultados demonstraram que misturas homogêneas só foram alcançadas em regime turbulento e que uma eficiência de mistura ótima só é alcançada na presença deste regime. Tal fato, demonstra que o fenômeno de turbulência em microcanais não ocorre isoladamente. Isso demonstra uma nova ferramenta para avaliação do escoamento turbulento em microcanais, tornando-a imprescindível para futuros estudos. A relevância do escoamento turbulento em microcanais foi demostrada pelo método baseado em microemulsificação que determinou o teor de álcool em bebidas alcoólicas comerciais e pela extração líquido-líquido de monoetilenoglicol em amostras de condensado de gás natural. Ademais, caracterizações dos microcanais, teste de deformação elástica e resistência química são mostrados. Os resultados obtidos demonstram que o dispositivo é capaz de resolver limitações relevantes da microfluídica moderna, das quais incluem a formação de escoamento turbulento em microcanais e alto desempenho de mistura Abstract: This work describes the fabrication of microfluidic devices capable for resisting the flow rates required to form turbulence in microchannels, and explores the ability of these devices to solve a critical challenge of modern microfluidic, the mixer ability. The microfluidic devices were fabricated by the polymerization and scaffold removal (PSR) method, which results in a single piece device without any interfaces. Polydimethylsiloxane (PDMS) and epoxy resin based on bisphenol A (BPA) were used as a matrix for the devices fabrication. PDMS is widely used in the field of microfluidics, however, BPA epoxy resin has been used unprecedented. The approach used for the devices fabrication exhibited a simple (free of cleanroom use), cheap and fast experimental routine. The PSR method is based on two steps: polymerization and scaffold removal. In this sense, the devices presented high adhesion forces, supporting the necessary flow rates for turbulence formation. Three tests were performed to evaluate the performance of the devices for generating homogeneous mixtures assisted by high flow rates. These experiments included colorimetric and chemical reaction as well as microemulsification. The results obtained in the experiments were evaluated as a function of the Reynolds number and the percentage of mixing efficiency. These results demonstrated that homogeneous mixtures were only reached under turbulent regime. Furthermore, an optimum mixing efficiency is only achieved in the presence of this regime. This fact demonstrates that the phenomenon of turbulence in microchannels does not occur separately. Therefore, it was verified a new tool to evaluate the turbulent flow in microchannels, making it essential for future studies. The relevance of turbulent flow in microchannels was demonstrated by the microemulsification based method to determine the alcohol content in commercial alcoholic beverages and the liquid-liquid extraction of monoethyleneglycol using samples of condensate natural gas. Additionally, the characterization of the microchannels, elastic deformation test and chemical resistance are studied. Finally, the fabricated devices in this work are able to solve the relevant limitations involving modern microfluidics field, which include the formation of turbulent flow in microchannels and high mixing performance Mestrado Materiais e Processos de Fabricação Mestra em Engenharia Mecânica CAPES 88882.143466/2017-01

A utilização de fluidos de perfuração assegura uma maior eficiência da perfuração petrolífera, pois tais sistemas exercem uma série de funções e são capazes de influenciar profundamente nesse processo, seja aumentando a eficiência da perfuração ou o oposto, quando utilizado de forma inapropriada. Os diferentes tipos de fluidos de perfuração e as suas aplicabilidades fazem com que haja estudos constantes sobre sua formulação. Assim, sistemas microemulsionados (SME’s) têm sido avaliados como uma boa proposta dentre os aditivos utilizados na formulação desses fluidos, tendo em vista que esses sistemas apresentam características de estabilidade e de lubricidade que podem ser transmitidas ao fluido de perfuração. Este trabalho teve por objetivo desenvolver fluidos de perfuração utilizando microemulsões (ME’s) óleo em água, bem como analisar suas propriedades comparativamente às da literatura. Para isso, foram testados inicialmente diversos SME’s a fim de encontrar aquele que apresentasse região de ME óleo em água suficiente para preparação do fluido. O sistema encontrado era composto por água industrial e glicerina na fase aquosa, tensoativo não iônico Alkonat 70 e parafina ou olefina como fase orgânica. A partir desses sistemas, elaborou-se um planejamento experimental para avaliar a influência do percentual de glicerina na fase aquosa, da concentração de NaCl e da fase orgânica utilizada nas propriedades do fluido de perfuração encontrado. Os resultados mostraram que fluidos microemulsionados apresentam-se como uma alternativa para fluidos de perfuração, tendo em vista que suas propriedades reológicas foram consideradas satisfatórias mesmo após o envelhecimento dos fluidos, além de apresentarem baixíssimos volumes de filtrado. Além disso, o fluido ótimo conteve 24,5% de glicerina na fase aquosa da microemulsão e 2,55 g de NaCl e foi avaliado como um fluido com propriedades que atendem à norma Petrobras N2604 e possuem propriedades reológicas e de filtração melhores que os fluidos aquosos, bem como propriedades semelhantes ou melhores que os fluidos não-aquosos estudados da literatura. The use of drilling fluids ensures greater efficiency of oil drilling, as they perform a number of functions and are capable of profoundly influencing this process, both improving or hindering the drilling process. The different types of drilling fluids and their applicability cause constant studies on their formulation. Thus, microemulsion systems (SME's) have been evaluated as a good proposal among the additives used in the formulation of these fluids, given that these systems present lubricity and stability that can be transferred to the drilling fluid. This work aimed to develop drilling fluids using oil in water microemulsions (ME's), as well as to analyze their properties compared to the literature. For this, several SMEs were initially tested in order to find the one that presented a good oil in water ME region to prepare the fluid. The system found was composed of industrial water and glycerin in the aqueous phase, Alkonat 70 nonionic surfactant and paraffin or olefin as the organic phase. From these systems, an experimental design was elaborated to evaluate the influence of the percentage of glycerin in the aqueous phase and the NaCl concentration in the properties of the drilling fluid, finding an optimized fluid whose characterization was made later. The results showed that microemulsion fluids presented as an alternative for drilling fluids, considering that their rheological properties were considered satisfactory even after the aging of the fluids, in addition to presenting very low fluid loss control volumes. Besides that, the optimized fluid presented 24.5% of glycerin in de microemulsion aqueous phase and 2.55 g of NaCl as an obturant of the fluid and it was evaluated as a fluid with satisfactory rheological and filtrate properties according to de Petrobras N-2604 standard and have better properties than aqueous fluid, as well as similar or better properties than non-aqueous fluids that were studied in the literature.

Um dos principais motivos que leva ao desenvolvimento de tecnologias para recuperação de petróleo é a alta porcentagem de óleo que permanece no reservatório após as recuperações primária e secundária, e estas não serem mais capazes de recuperá-lo. Nesse trabalho, foram utilizados sistemas microemulsionados e nanoemulsionados ácidos em processos de recuperação avançada. Os sistemas apresentam em sua composição: tensoativo, cotensoativo, querosene e solução ácida com diferentes concentrações. O tensoativo utilizado é comercial e de caráter não iônico. O ácido, por reagir com a rocha carbonática, tende a desobstruir os possíveis poros que ainda se apresentem fechados por determinadas partículas ou até mesmo formar novos canais, aumentando a permeabilidade da rocha. Os sistemas usados divergem entre si na concentração ácida da fase aquosa que compreende valores de 1,5%, 5%, 10% e 15% de HCl. As concentrações que compõem os sistemas foram escolhidas através do diagrama pseudoternário, os sistemas possuem 80% de fase aquosa, 2% de fase óleo, 12% de tensoativo e 6% de cotensoativo. Após escolhido um ponto no diagrama, os sistemas foram todos caracterizados por tensão superficial, viscosidade, capacidade corrosiva, c.m.c., diâmetro de partícula e cinética de reação do ácido com a rocha. Em seguida, foi estudada a eficiência de recuperação de cada sistema em um simulador de reservatório com temperatura e pressão controladas, onde apresentaram as seguintes porcentagens de óleo recuperado: 28%, 39%, 44% e 48% para os sistemas com 1,5%, 5%, 10% e 15% de HCl, respectivamente. Desse modo, concluiu-se que quanto maior a concentração do ácido, mais ele tende a aumentar a permeabilidade da rocha e aumentar a eficiência de recuperação. Por fim, foi obtida uma nanoemulsão a partir da microemulsão mais eficiente (sistema 4) que foi caracterizada da mesma forma que os demais sistemas, e aplicada na recuperação avançada, apresentando 84% de óleo recuperado. Conclui-se que as microemulsões e nanoemulsões ácidas são sistemas eficientes quando aplicadas na recuperação avançada com a vantagem de permear a rocha de forma mais homogênea e diminuir a corrosão dos equipamentos em valores próximos a 60%, constituindo-se uma alternativa para aplicação na área. One of the main reasons that leads to the development of technologies for the oil recovery is the high remaining oil percentage in the well after primary and secondary recovery, and these are no longer able to recover it. In this work, microemulsion systems and acid nanoemulsions will be used in advanced recovery processes. The systems present in its composition: surfactant, co-surfactant, kerosene and acid solution with different concentrations. The used surfactant is commercial and of noionic character. The acid, when reacting with the carbonated rock, tends to open the possible pores that still are closed for certain particles or until forming new canals, increasing the permeability of the rock. The used systems had differed only in the acid concentration in aqueous phase that contained 1.5% of HCl, 5%, 10% and 15%. The concentrations that compose the systems were chosen through the mounted ternary diagram, the systems contain 80% of aqueous phase, 2% of oil phase, 12% of surfactant and 6% of cosurfactant. After to have definitive this point, all the systems were characterized by its superficial tension, viscosity, corrosive capacity, c.m.c., diameter of the particle and speed of reaction between acid and rock. After the this, the efficiency of the recovery of each system in a simulator of the reservoir with controlled temperature and the pressure had been measured, them had presented the following recovered oil percentages: 28%, 39%, 44% and 48% for the systems with 1,5%, 5%, 10% and 15% of HCl, respectively. In this manner, was concluded that how much bigger the concentration of the acid one, plus it tends to increase the permeability of the rock and to increase the recovery efficiency. Finally, was made a nanoemulsion of the microemulsion system more efficient (system 4), it was characterized in the same way that too much systems, presenting 84% of recovered oil. It was concluded that acidic microemulsion and nanoemulsion are afficient systems when applied in the advanced recovery with the advantage of permeating the rock becoming a more homogeneous and reducting the corrosion of the equipaments in values up to 60%, constituting an alternative for application in the area.

Os metais pesados têm contribuído de forma significativa para a poluição da água, interferindo temporária ou permanentemente na manutenção da biota aquática. O desenvolvimento industrial contribui para a poluição aquática, contaminando com metais pesados os rios, lagos e mares. O uso de adsorventes naturais e tratados quimicamente têm sido uma alternativa na captura de íons metálicos presentes em meios aquáticos através do processo de adsorção. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a capacidade de adsorção dos íons ferro, chumbo e cromo presentes em soluções sintéticas a partir do uso da bentonita comercial, bentonita sódica e diatomita em suas formas naturais e tratadas com solução micelar e microemulsão. O tensoativo estudado foi o Ultrol L-90, que junto ao n-butanol, querosene e água destilada se obteve uma formulação constituída de micela direta. Após o tratamento dos adsorventes naturais com solução micelar e microemulsão foram realizadas as caracterizações através das técnicas de Fluorescência de raios X (FRX), Difração de raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Área específica por adsorção de N2 (BET), Análise Térmica Diferencial e Termogravimétrica (ATD/ATG) e Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). O estudo de adsorção dos metais mostrou que o tratamento com a solução micelar não modifica o poder de captura, sendo a eficiência praticamente igual aos adsorventes naturais. Enquanto que o tratamento com a microemulsão aumenta significativamente o percentual de eficiência de adsorção, atingindo 99% para os íons ferro e chumbo, e 83% para o íon cromo, quando se tem a diatomita. Heavy metals have been contributing significantly to water pollution, interfering temporarily or permanently in the maintenance of aquatic biota. Industrial development contributes to water pollution by contaminating rivers, lakes and seas with heavy metals. The use of natural and chemically treated adsorbents has been an alternative in the capture of metallic ions present in aquatic environments through the adsorption process. The objective of this work was to evaluate the adsorption capacity of iron, lead and chromium ions present in synthetic solutions using commercial bentonite, sodium bentonite and diatomite in their natural forms and treated with micellar solution and microemulsion. The surfactant studied was Ultrol L-90, which together with n-butanol, kerosene and distilled water obtained a formulation consisting of direct micelle. After the treatment of the natural adsorbents with micellar solution and microemulsion, the characterizations were made by the techniques of X-ray Fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), N2 adsorption specific área (BET), Differential and Thermogravimetric Thermal Analysis (DTA/TGA) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The adsorption study of the metals showed that the treatment with the micellar solution does not modify the capture capability, being the efficiency almost equal to the natural adsorbents. While the treatment with the microemulsion significantly increases the percentage of adsorption efficiency, reaching 99% for iron and lead ions, and 83% for the chromium ion when the diatomite is present.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Com o desenvolvimento e expansão da indústria petrolífera, cresce também a geração de resíduos. A contaminação por petróleo e seus derivados destaca-se como um problema ambiental que necessita de cuidados especiais na produção e no tratamento de resíduos. Na etapa de tratamento de efluentes visando a remoção do óleo da água através de flotação, é gerada uma borra que se apresenta como um grande desafio de tratamento para descarte ou uma possível viabilidade de reaproveitamento. O presente trabalho apresenta uma opção de tratamento para a borra de flotação através do uso de sistemas microemulsionados, utilizando como tensoativos, o óleo de coco saponificado (OCS) e o desemulsificante comercial Dissolvan. A borra de flotação (BF) foi extraída em soxhlet e forneceu as seguintes frações: 87,64% de óleo, 8,09% de água e 4,26% de resíduos insolúveis. Estes resíduos insolúveis da borra, junto do resíduo do agente floculante utilizado na flotação do óleo, passaram por etapas de identificação e caracterização através de Difração de raios X (DRX), Espectrometria de Fluorescência de raios X (FRX), Espectroscopia por Infravermelho (FT-IR), Termogravimetria (TG), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Sistema de Energia Dispersiva (EDS), Análise Elementar (CHNO) e Espectroscopia de Absorção UV-Vis. No resíduo da borra de flotação, o DRX revelou a presença de quartzo (SiO2), calcita (CaCO3), pirita (FeS2) e Molibdenita (MoS2), enquanto o FRX validou a presença destes minerais pelas quantidades de enxofre (35,48%), ferro (28,16%) e frações residuais de cátions. No resíduo de agente floculante foi detectado cloro (56,12%), alumínio (17,71%), enxofre (6,93%) e resíduos de cátions. Estas caracterizações revelaram a presença de minerais provenientes das formações geológicas, apontados pela análise termogravimétrica como 30% da massa do resíduo da borra, enquanto as análises de FT-IR, MEV e EDS apontaram semelhanças entre os resíduos das duas amostras. Já as análises CHNO e Espectroscopia de Absorção UV-Vis identificaram o resíduo do agente floculante como um tanino condensado pelo teor de componentes e semelhança entre o espectro de absorção de uma amostra de tanino condensado, extraído da planta Ipomea pes-caprae. Além disso, foi avaliado um processo de otimização para solubilização da BF utilizando um sistema de microemulsão (SME) contendo o OCS como tensoativo, n-butanol como cotensoativo, querosene de aviação (QAV) como fase óleo (FO) e água salina 2% NaCl como fase aquosa (FA). Foram obtidos os sistemas de Winsor os quais as fases microemulsionadas foram caracterizadas através do aspecto visual, tamanho de partícula, potencial zeta, tensão superficial, pH, condutividade elétrica e espalhamento de raios X a baixo ângulo (SAXS). A otimização do uso das fases microemulsionadas dos sistemas de WII e WIV na solubilização da borra foi feita utilizando um planejamento experimental por delineamento composto central rotacional (DCCR) em dois pontos de aplicação: Winsor II rico em composição aquosa e Winsor IV rico em composição oleosa. As fases de microemulsão destes pontos foram aplicados de modo a expandir e estimar possíveis fatores que aumentem a eficiência de solubilização da borra, tendo como variáveis a razão SME/BF, a temperatura (°C) e o tempo (min). Pelos dados obtidos nos experimentos realizados nos dois pontos escolhidos, os valores obtidos para a resposta de eficiência de solubilização (ES) estiveram, em quase todos os ensaios, em faixas superiores a 90% de solubilidade, com exceção dos ensaios em que o tempo de solubilização e a razão SME/BF mostraram-se muito baixas, e, assim, os valores de eficiência oscilaram entre 70-80%. O sistema microemulsionado contendo o Dissolvan como tensoativo no lugar do OCS mostrou-se com maior capacidade de solubilização (93,36% para a fase de WII formado em alto teor de água salina e 95,79% para a fase de WII formado em alto teor de QAV) em relação ao sistema contendo OCS (91,89% em WII e 95,6% em WIV), o que valida a sua utilização no tratamento da borra de flotação por microemulsão. With the development and expansion of the oil industry, waste generation on a large scale also grows. Environmental contamination by oil and its products stands out as a problem of high impact and requires special care during production and waste treatment. In the effluent treatment stage aiming the removal of oil from water by flotation, a sludge is generated which presents itself as a great challenge of treatment for either disposal or a possible reuse viability. This work presents a treatment option for the flotation sludge (FS) through microemulsion systems involving saponified coconut oil (SCO) and the commercial demulsifier Dissolvan as surfactants. The flotation slurry (BF) was extracted in soxhlet and provided the following fractions: 87.64% oil, 8.09% water and 4.26% insoluble residues. These insoluble residues of the sludge, and the residue of the flocculating agent used in the flotation of the oil, went through stages of identification and characterization through X-ray Diffraction (XRD), X-ray Fluorescence Spectrometry (XRF), Infrared Spectroscopy (FT-IR), Thermogravimetric Analysis (TGA), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), Elemental Analysis (CHNO) and UV-Vis Absorption Spectroscopy. The presence of quartz (SiO2), calcite (CaCO3), pyrite (FeS2) and molybdenite (MoS2) was observed in the flotation sludge residue, while FRX confirmed the presence of these minerals by sulfur (35.48%), iron (28.16%) and residual cation fractions. Chlorine (56.12%), aluminum (17.71%), sulfur (6.93%) and cation residues were detected in the flocculating agent residue. These characterizations revealed the presence of minerals from the geological formations, corresponding to 20% of the mass of the sludge residue as indicated by the thermogravimetric analysis, while the analyzes of FT-IR, SEM and EDS showed similarities between the residues of the two samples. Moreover, the CHNO and UV-Vis Absorption Spectroscopy analyzes identified the flocculant agent residue as a condensed tannin because of the number of components and similarities between the absorption spectrum of a sample of condensed tannin extracted from the Ipomea pes-caprae plant. In addition, an optimization process for solubilization of FS was evaluated using a microemulsion system (MES) containing SCO as surfactant, n-butanol as cosurfactant, aviation fuel as the oil phase and NaCl 2% salt water as the aqueous phase solution. Winsor systems were obtained, and microemulsion phases were characterized at room temperature (25°C) by analyzing visual appearance, particle size, zeta potential, surface tension, pH, electrical conductivity and small angle X-ray scattering (SAXS). The optimization of the use of microemulsion phases of WII and WIV systems in the sludge solubilization was evaluated through a central composite rotatable design (CCRD) at two application points: Winsor II rich in water and Winsor IV rich in oil. The microemulsion phases of these points were applied in order to investigate and estimate possible factors that may increase the solubility efficiency of the sludge, having as variables MES/FS ratio, temperature (°C) and time (min). From the data obtained for the two points, it was verified that the values acquired for the solubilization efficiency (ES) were, in almost all the tests, greater than 90%, excepting the tests in which the solubilization time and the MES/FS ratio were very low, and thus efficiency values ranged from 70-80%. The microemulsion system containing Dissolvan as surfactant revealed to have higher solubilization capacity (93.36% for WII rich in salt water and 95.79% for WII rich in oil phase) compared to the SCO system (91.89% for WII and 95.6% for WIV), which validates its use in the treatment of microemulsion flotation sludge.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) A recuperação primária e secundária de petróleo só conseguem extrair, em média, 30 % do óleo descoberto, sendo assim importante a aplicação da recuperação avançada de petróleo (EOR) visando aumentar a produtividade dos reservatórios. Dentre os métodos especiais de recuperação de petróleo, destaca-se o método químico, no qual são injetados componentes, como surfactantes, microemulsões, polímeros e soluções alcalinas, com a finalidade de aumentar e facilitar o deslocamento do óleo da rocha reservatório. A combinação de polímero, surfactante e álcali em um mesmo banco de fluido, conhecido como método álcali-surfactante-polímero (ASP) apresenta características favoráveis para aplicação em EOR. Neste trabalho, sistemas multicomponentes microemulsionados e nanoemulsionados com constituintes ASP foram desenvolvidos para aplicação na inversão da molhabilidade de rocha reservatório e na EOR. Através dos diagramas pseudoternários obtidos na região rica em fase aquosa foi selecionado um ponto de microemulsão (WIV), com a seguinte composição: 15 % C/T (razão C/T de 0,5), 0,5 % FO e 84,5 % de FA com água destilada ou solução de 1,5 % de álcali. O carbonato de sódio foi utilizado como agente alcalinizante e, posteriormente, 0,6 % de três polímeros comerciais de poliacrilamida na fase aquosa foram aplicados na obtenção de novas microemulsões. Com pontos de microemulsão ASP, pelo método de diluição, foram formuladas nanoemulsões com baixas concentrações de insumos, contendo 1,5 % de C/T, 0,05 % de FO e 98,39 % de FA contendo 1,5 % de Na2CO3 e 0,06 % de polímero. As microemulsões e nanoemulsões foram caracterizadas através do diâmetro de gotículas médio, a dimensão máxima e formato dos agregados micelares, potencial hidrogeniônico, tensão superficial, viscosidade e comportamento reológico utilizando modelos matemáticos e, por fim, aplicados na inversão de molhabilidade e na EOR em rocha arenítica Botucatu. Os tamanhos de gotículas apresentaram valores característicos de agregados micelares, a dimensão máxima foi de 4,2 nm e os formatos das micelas foram do tipo elipse oblato, esfera e esfera oca. O pH confirmou um valor alcalino (pH de 10,0 ± 0,5) e a tensão superficial foi reduzida, com valores abaixo de 35,0 mN/m a 25 ± 1 °C. Para as microemulsões sem polímero e as nanoemulsões o comportamento reológico foi do tipo newtoniano, já para as demais microemulsões o modelo reológico matemático foi de fluidos não newtonianos. A viscosidade das microemulsões com polímeros, foram de 19 a 41 cP, a 25 ± 1 °C, todas maiores que a do petróleo médio (29,3 °API) presente na rocha reservatório Botucatu, que apresenta valor de 14,5 cP. Todos os sistemas formulados deixaram a rocha molhável à água, sendo eficientes na inversão de molhabilidade, favorecendo o desalojamento do óleo. Os resultados de recuperação comprovaram a eficiência de varrido e de deslocamento das microemulsões e nanoemulsões, fornecendo recuperações totais do óleo variando de 65 % a 97 %. The primary and secondary oil recovery can only extract, on average, 30 % of the oil discovered, so it is important to apply advanced oil recovery (EOR) to increase the productivity of the reservoirs. Among the special methods of oil recovery, we emphasize the chemical method in which components such as surfactants, microemulsions, polymers and alkaline solutions are injected with the intent of increasing and facilitating the displacement of the oil from the reservoir rock. The combination of polymer, surfactant and alkali on the same fluid bank known as the alkali-surfactant-polymer method (ASP) has favorable characteristics for EOR application. In this work, microemulsified and nanoemulsified multicomponent systems with ASP constituents were developed for application in the inversion of reservoir rock wettability and EOR. By means of the pseudo-ternary diagrams obtained in the aqueous phase rich region, a microemulsion point (WIV) was selected, with the following composition: 15 % C/S (C/S ratio of 0.5), 0.5 % OP and 84,5 % AP, with distilled water or 1.5 % alkali solution. The sodium carbonate was used as an alkalizing agent and subsequently 0.6 % of three commercial polyacrylamide polymers in the aqueous phase were applied to obtain new microemulsions. With the ASP microemulsion points, by the dilution method, nanoemulsions were formulated with low concentrations of inputs, containing 1.5 % C/S, 0.05 % OP and 98.39 % AP containing 1.5 % Na2CO3 and 0.06 % polymer. The microemulsions and nanoemulsions were characterized by the mean droplet diameter, the maximum size and shape of the micellar aggregates, potential of hydrogen, surface tension, viscosity and rheological behavior using mathematical models and, finally, applied in the inversion of wettability and EOR in Botucatu sandstone. The droplet sizes showed characteristic values of micellar aggregates, the maximum dimension was 4.2 nm and the micelles formats were oblate ellipse, sphere and hollow sphere. The pH confirmed an alkaline value (pH of 10.0 ± 0.5) and the surface tension was reduced, with values below 35.0 mN/m at 25 ± 1 ° C. For the microemulsions without polymer and the nanoemulsions the rheological behavior was newtonian type, and for the others microemulsions the mathematical rheological model was of non newtonian fluids. The viscosity of the microemulsions with polymers were from 19 to 41 cP at 25 ± 1 °C, all higher than the average oil (29.3 °API) present in the Botucatu sandstone, which presents a value of 14.5 cP. All the formulated systems left the rock water wettable, being efficient in the inversion of wettability, favoring the dislodging of the oil. The recovery results have proven the efficiency of sweeping and displacement of microemulsions and nanoemulsions, providing total oil recoveries range from 65 % to 97 %.

Submitted by Sara Novak (novak.squimica@gmail.com) on 2018-03-16T19:36:51Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_SaraNovak.pdf: 3838420 bytes, checksum: bc12dfa0980010aabe30668e18a9d458 (MD5) Approved for entry into archive by Ana Carolina Gonçalves Bet null (abet@iq.unesp.br) on 2018-03-20T14:28:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 novak_s_me_araiq_par.pdf: 1833317 bytes, checksum: 02d79c67427cbadf6493e3867321add9 (MD5) Made available in DSpace on 2018-03-20T14:28:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 novak_s_me_araiq_par.pdf: 1833317 bytes, checksum: 02d79c67427cbadf6493e3867321add9 (MD5) Previous issue date: 2018-02-23 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Este trabalho descreve o estudo de uma nova metodologia de síntese para obtenção de zeólitas MFI contendo uma estrutura hierárquica de poros. A porosidade hierárquica é uma propriedade que aumenta a acessibilidade dos reagentes aos sítios ativos dos cristais zeolíticos, sendo importante na melhora do desempenho desses materiais em diversas aplicações como adsorção, catálise e troca iônica. São vários os métodos que abordam a utilização de organossilanos como geradores de porosidade hierárquica mas poucos são os estudos que abordam esses compostos sendo empregados em sistemas de síntese bifásicos, por exemplo, em sistemas microemulsionados. Neste trabalho, a metodologia de síntese consistiu primeiramente na funcionalização de núcleos zeolíticos com três diferentes organossilanos em uma etapa de pré-cristalização a 40oC: octiltrietoxisilano (C8), dodeciltrietoxisilano (C12) e hexadeciltrimetoxisilano (16). A análise estrutural dos materiais foi feita por meio das técnicas de difração de raios X, RMN no estado sólido, termogravimetria e espectroscopia na região do infravermelho, enquanto as propriedades texturais foram avaliadas por fisissorção de nitrogênio e porosimetria de mercúrio. O organossilano C8 apresentou os resultados mais promissores levando a obtenção de zeólitas MFI contendo poros hierárquicos (Vmicro ~ 0,130 cm3g-1, Vmeso ~ 0,211 cm3g-1) e elevadas área externa específica (Sext ~ 273 m2g-1) e hidrofobicidade (θ ~ 140o). Este organossilano foi então utilizado no estudo da adição de uma fase óleo (dodecano) após a funcionalização e teve como objetivo a formação de uma microemulsão durante a cristalização hidrotermal a 150o C sendo as regiões da fase óleo estabilizadas pela organização dos núcleos funcionalizados. Nesta etapa, foram avaliadas três diferentes proporções molares do óleo que permitiram demonstrar a formação de um sistema de síntese semelhante a uma microemulsão. Este sistema levou a obtenção de zeólitas MFI hierárquicas com um diâmetro de macroporo aumentado (d ~ 0,5 µm) em relação ao material somente funcionalizado (d ~ 0,3 µm). Além disso, foi possível compreender o processo de formação da porosidade nos materiais e como controla-la de acordo com a aplicação desejada. This work describes a new approach to the synthesis to obtain MFI zeolites with hierarchical porosity. Hierarchical porosity is a property that improves the accessibility of reactants to active sites in the zeolite crystals, which is important in different technical applications like as adsorptive or catalytic processes. There are many methods using organosilane to create the hierarquical porosity but are few studies that explores this compounds in two-phase systems like a micro-emulsion systems. In this work, the methodology first consisted of zeolite nucleus functionalization with three organosilanes in a temperature at 40 oC: octyltriethoxysilane (C8), dodecyltrietoxisilane (C12) and hexadecyltrimethoxysilane (C16). The structural analysis of the materials was done by the using of X-ray diffraction, solid state NMR, thermogravimetry and infrared spectroscopy, while the textural properties were evaluated by nitrogen physisorption and mercury porosimetry. The octyltriethoxysilane demonstrated the best results to obtainment of MFI zeolites containing hierarchical pores (Vmicro ~ 0,130 cm3g-1, Vmeso ~ 0,211 cm3g-1), large surface area (Sext ~ 273 m2g-1) and hydrophobic profile (θ ~ 140o). This organosilane was used in the study of addition of an oil phase (dodecane) after the nucleus functionalization. The oil phase was stabilized by functionalized and hydrophobic zeolite nucleus around the oil phase during the hydrothermal crystallization process at 150o C. In this stage, the investigation of three different oil molar proportions demonstrated the formation of a synthesis system like a micro-emulsion. This system promoted the increase of macropores diameter (d ~ 0,5 µm) when compared with only functionalization zeolite (d ~ 0,3 µm). In addition, it was possible to understand the process of porosity formation in the materials and how to control this property for desired application. CAPES:1583838

We present a theory which allows us to calculate the effective charge and zeta potential of oil droplets in microemulsions containing Hofmeister salts. A modified Poisson-Boltzmann equation is used to account for the surface and ion polarizations and hydrophobic and dispersion interactions. The ions are classified as kosmotropes and chaotropes according to their Jones-Dole viscosity B coeffi- cient. Kosmotropes stay hydrated and do not enter into the oil phase, while chaotropes can adsorb to the oil-water interface. The effective interaction potentials between ions and oil-water interface are parametrized so as to accurately account for the excess interfacial tension.

This article reports the development of a pharmaceutical product containing vegetable actives from a Brazilian medicinal plant. The possibility of forming a microemulsion using Pterodon emarginatus ("sucupira") oil was evaluated and the anti-inflammatory potential of this microemulsion was also examined. A formulation was developed using P. emarginatus oil, a mixture of ethoxylated Castor Oil (Ultramone(r) R-540/propylene glycol 2:1) (surfactant/cosurfactant) and distilled water at a ratio of 10:15:75, respectively. The microemulsion which was selected was then subjected to the preliminary stability test and analyzed in terms of average diameter of droplets, pH, zeta potential, and polydispersity index, on the 1st, 7th, 15th, and 30th days after preparation and stored at different temperatures (5 ± 2 °C, 25 ± 2 °C, and 40 ± 2 °C). The anti-inflammatory in vivo activity of both oil and formulation were evaluated, using the experimental model of croton oil-induced ear edema. The preliminary stability test showed that the microemulsion stored at 5 and 25 °C retained its original features throughout the 30-day period. The anti-inflammatory potential of both oil and formulation was shown to be statistically significant (p < 0.001), when compared to the control group, however, the microemulsion proved to be more effective (p < 0.05) than the oil when applied directly to the ear. Descrevemos o desenvolvimento de um produto farmacêutico contendo ativo vegetal baseado em uma planta medicinal brasileira. Foi avaliada a habilidade de formação de uma microemulsão à base do óleo de Pterodon emarginatus (sucupira) e seu potential anti-inflamatório. Uma formulação foi desenvolvida utilizando o óleo de P. emarginatus, mistura de óleo de mamona etoxilado (Ultramona(r) R-540)/propilenoglicol (2:1) (tensoativo/cotensoativo) e água destilada, na proporção de 10:15:75, respectivamente. A microemulsão selecionada foi submetida ao teste preliminar de estabilidade e foi analisada quanto ao diâmetro médio das gotículas, pH, potential zeta e índice de polidispersão, no 1º, 7º, 15º e 30º dias após o preparo e foram estocadas em diferentes temperaturas (5±2 °C, 25±2 °C e 40±2 °C). Avaliaram-se a atividade anti-inflamatória in vivo do óleo de sucupira e da formulação, usando o modelo experimental do edema de orelha induzido pelo óleo de cróton. No teste preliminar de estabilidade observou-se que a formulação estocada a 5 °C e a 25 °C mantiveram suas características originais durante 30 dias. O potencial anti-inflamatório de ambos, óleo de sucupira e formulação foi estatisticamente significativo (p

Métodos de recuperação avançada de petróleo são utilizados com o objetivo de aumentar a produtividade de reservatórios nos quais, os métodos convencionais são pouco eficientes, ou mesmo como alternativa inicial para produção. Dentre esses métodos, existem os métodos térmicos, miscíveis e químicos. A utilização dos métodos químicos de recuperação avançada atua na alteração de propriedades físico-química rocha/fluido, diminuindo a saturação residual de óleo e aumentando o deslocamento de óleo no meio poroso. A injeção de fluidos químicos, como solução de polímero, solução de tensoativo e microemulsão, busca aumentar a viscosidade de fluido injetado, diminuir a tensão interfacial e aumentar a miscibilidade entre o fluido injetado e o óleo retido. Estudos nessa área mostram que fluidos químicos são considerados uma alternativa eficaz na produção de petróleo após a utilização de água ou gás como fluido de injeção. Neste trabalho foi avaliado a utilização de fluidos químicos (solução de tensoativo e microemulsão) na recuperação avançada de petróleo (EOR) com a Ultramina NP200 como tensoativo. Os sistemas microemulsionados foram compostos por: Ultramina NP200; n-Butanol; querosene e água de abastecimento local. Os sistemas microemulsionados (SM) foram caracterizados por medidas de diâmetro de partícula, tensão superficial, tensão interfacial e viscosidade. Nos testes de EOR, avaliou-se a influência da concentração de tensoativo injetado e a forma como a tensão superficial, interfacial e a viscosidade influenciam na recuperação de óleo cru (29º API). A utilização de solução de Ultramina NP200 conseguiu aumentar a capacidade de deslocamento de petróleo em relação a injeção de salmoura. Porém, a solução de tensoativo, apesar da alta concentração (25% m/m), obteve fator de recuperação inferior quando comparado a microemulsão, mesmo quando a concentração de matéria ativa é baixa (1,0% - m/m). O fator de recuperação aumentou com o aumento da concentração de tensoativo na microemulsão, porém esse crescimento foi significativo para a injeção de SM com até 6% (m/m) de tensoativo. Observou-se também que é possível alcançar resultados satisfatórios de recuperação injetando menores quantidades microemulsão, seguida de injeção de salmoura. A utilização do sistema microemulsionado com 6% tensoativo (SM4) com vazão de 0,5 mL/min, chegou a recuperação do óleo in place de 24,1% (%OOIPA) e recuperação total de 77,2% (%OOIPT). Na avaliação econômica, foi observado que a utilização de pequenos volumes de microemulsão, com maior concentração de tensoativo, pode resultar em um projeto mais viável, mediante análise do preço do barril de petróleo. No cenário atual (50 USD/bbl) é possível alcançar uma taxa interna de retorno (TIR) de 27% por injeção e 0,5Vp de SM3 e 2,5Vp de salmoura. Enhanced oil recovery (EOR) methods are used to increase the productivity of reservoirs when water or gas injections are inefficient, or can be used as a initial alternative to production. EOR methods is classified in thermal, miscible and chemical. The use of chemical methods acts on the alteration of physicochemical rock / fluid properties, reducing the residual oil saturation and increasing the displacement of oil in the porous medium. Injection of chemical fluids, such as polymer solution, surfactant solution and microemulsion, seeks to increase the viscosity of injected fluid, decrease interfacial tension and increase miscibility between the injected fluid and the retained oil. Studies in this area show that chemical fluids are efficient alternative in the production of oil after the use of water or gas as an injection fluid. In this work the use of chemical fluids (surfactant and microemulsion solution) in the EOR with Ultramina NP200 as a surfactant was evaluated. Microemulsion systems are composed of: Ultramina NP200; n-Butanol; kerosene and local water supply. Microemulsion systems (SM) were characterized by measurements of droplet size, surface tension, interfacial tension and viscosity. In the EOR tests, the influence of the injected surfactant concentration and the way in which surface tension, interfacial and viscosity influence the recovery of crude oil (29º API) was evaluated. The use of Ultramina NP200 solution has been able to increase the capacity of displacement of petroleum in relation to the injection of brine. However, the surfactant solution, despite the high concentration (25% m / m), obtained a lower oil recovery when compared to the microemulsion, even when the active matter concentration is low (1.0% - m / m). The oil recovery increased with increasing surfactant concentration in the microemulsion, but this growth was significant for SM injection with up to 6% (m / m) of surfactant. It has also been observed that satisfactory results of %OOIPA can be achieved by injecting smaller amounts of microemulsion followed by injection of brine. The use of the microemulsified system with 6% surfactant (SM4) with a flow rate of 0.5 mL / min, reached the oil recovery in place of 24.1% (% OOIPA) and total recovery of 77.2% (% OOIPT). In the economic evaluation it was observed that the use of small volumes of microemulsion, with higher concentration of surfactant, can result in a more viable project, by analyzing the price of a barrel of oil.