Produção e caracterização de filtros hidrofóbicos de celulose vegetal / Production and characterization of hydrophobic filters made of vegetable cellulose

A celulose é um biopolímero abundante que pode ser obtido de fontes como plantas verdes, fungos, procariontes, entre outros. Fibras de coco foram utilizadas como matéria-prima para obtenção de celulose vegetal (CV), devido ao seu caráter renovável, biodegradabilidade e ser um resíduo agroindustrial. As fibras foram pré-tratadas com hidróxido de sódio 2% para remoção de impurezas, substâncias cerosas e extrativos hidrossolúveis. Para o processo de deslignificação da polpa de celulose foi utilizado hipoclorito de sódio 1,7%. A presença de poros na estrutura da celulose confere um alto grau de absorção e, sua capacidade hidrofílica, diminui a sua capacidade de sorver óleos e graxas. Porém, nanocristais de celulose vegetal (NCCV) puderam ser isolados de suas matrizes por um processo de hidrólise ácida com ácido sulfúrico 64%. Os nanocristais apresentam grupos hidroxila em sua estrutura, que possibilitam a modificação de superfície com substâncias com princípio ativo hidrofóbico, como os silanos. Após um eficiente processo de funcionalização dos nanocristais em meio aquoso na presença de metiltrietóxisilano (MTES) e posterior liofilização, obtiveram-se nanocristais de celulose vegetal silanizados (NCCVS), produto final que pode ser utilizado como componente de filtros para a retenção de óleos. O difratograma de raios-X (DRX) apontou o aumento da cristalinidade na amostra após a hidrólise ácida. A análise de Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) indicou a presença de bandas características de silício e ligações do tipo O-Si-CH3 nos NCCVS. A Análise Termogravimétrica (TGA) evidenciou a presença do silano na amostra de NCCVS pela quantidade de resíduo em comparação à amostra de NCCV. Os nanocristais funcionalizados demonstraram propriedades hidrofóbicas e oleofílicas pela repulsão de uma gota de água e retenção de uma gota de xileno depositadas sobre a amostra, indicando que o material é uma alternativa para a remoção de óleos em superfícies hídricas

Proizvodnja i karakterizacija poli(3-hidroksibutirata) iz oleinske kiseline s pomoću bakterije Ralstonia eutropha

The aim of this research is to investigate the influence of oleic acid concentration on the cell growth and the physical properties of the polymer formed by cultures of Ralstonia eutropha in mineral medium. Cells were cultivated in Erlenmeyer flasks with 300 mL of mineral medium, containing glucose and fructose as a carbon source (30 g/L) and ammonium sulphate (5.0 g/L) as a nitrogen source. Oleic acid was added as nutritional supplement in different concentrations (0, 0.3, 0.9, 1.5 and 3.0 g/L) and the cells were incubated at 30 °C and 150 rpm. The films prepared by casting were evaluated by X-ray diffraction, thermogravimetry and differential scanning calorimetry. These results indicate that the increase of oleic acid concentrations leads to a higher specific growth rate and cell productivity. The characterization of the films revealed that the increase of the concentration of oleic acid from 0 to 1.5 g/L has no influence on thermal behaviour and crystallinity degree. However, the thermal stability, melting temperature, glass transition temperatures and crystallinity degree decreased when 3.0 g/L of oleic acid were used.Svrha je ovoga istraživanja bila ispitati utjecaj koncentracije oleinske kiseline na rast stanica i fizikalna svojstva polimera koji proizvodi bakterija Ralstonia eutropha na mineralnoj podlozi. Stanice su uzgojene u Erlenmeyerovim tikvicama s 300 mL mineralne podloge, uz dodatak glukoze i fruktoze kao izvora ugljika (30 g/L) i amonijeva sulfata (5,0 g/L) kao izvora dušika. Kao dopunsko hranjivo dodana je oleinska kiselina u različitim koncentracijama (0; 0,3; 0,9; 1,5 i 3,0 g/L), nakon čega su stanice uzgojene na 30 °C pri 150 rpm. Lijevanjem dobiveni filmovi ispitani su difrakcijom x-zraka, termogravimetrijom i diferencijalnom skenirajućom kalorimetrijom. Rezultati su pokazali da je porast koncentracije oleinske kiseline uzrokovao povećanje specifične brzine rasta i broja stanica. Karakterizacijom filmova otkriveno je da koncentracija oleinske kiseline od 0 do 1,5 g/L nije utjecala na toplinska svojstva i stupanj kristalizacije. Međutim, toplinska stabilnost, talište, staklište i stupanj kristalizacije smanjili su se s povećanjem koncentracije oleinske kiseline iznad 3,0 g/L

Biodegradation of 2,4 dichlorophenol by Pleurotus ostreatus DSM 1833

This work aimed to investigate the capacity of Pleurotus ostreatus DSM 1833 to degrade 2,4-dichlorophenol, important pollutant found in the wastewaters of the paper and cellulose industry. Using a factorial design 2², the concentrations of glucose and 2,4-dichlorophenol varied between 0 and 10g.L-1 and 5 and 30mg.L-1, respectively. The best global biodegradation rate was obtained using 30 mg.L-1 of 2,4- dichlorophenol in the absence of glucose. This culture medium was used for scaling up the process, resulting in a global biodegradation rate of 0.47mg.L-1.h-1. A comparative test between an inoculated medium and an abiotic control demonstrated that 54.1% of 2,4- dichlorophenol degradation could be attributed to the presence of P. ostreatus.A indústria de papel e celulose contribui para a contaminação ambiental devido aos resíduos gerados, especialmente, no processo de branqueamento da polpa Kraft, realizada com cloro. Basideomicetos saprófitas têm a capacidade de degradar compostos organoclorados como cloroligninas e clorofenóis. Este trabalho teve como objetivo investigar a capacidade de Pleurotus ostreatus DSM 1833 em degradar 2,4-diclorofenol, importante poluente encontrado nos efluentes da indústria de papel e celulose. Utilizando um planejamento fatorial 2², as concentrações de glicose e de 2,4-diclorofenol variaram entre 0 e 10 g.L-1 e 5 e 30 mg.L-1, respectivamente. A melhor taxa global de degradação foi obtida usando-se 30 mg.L-1 de 2,4-diclorofenol na ausência de glicose. Este meio de cultura foi utilizado para a ampliação da escala do processo, resultando em uma taxa global de biodegradação de 0,47 mg.L-1.h-1. Um teste comparativo entre o meio inoculado e o controle abiótico demonstrou que 54,1% da degradação do 2,4-diclorofenol pode ser atribuída à presença de Pleurotus ostreatus

Produção de poli(3-hidroxibutirato) por Cupriavidus necator em batelada alimentada usando glicerol

Resumo Poli(3-hidroxibutirato) [P(3HB)] é um poliéster natural, biodegradável e é considerado um substituto atrativo para polímeros petroquímicos, pois tem a vantagem de ser degradado em solo dentro de alguns meses por micro-organismos. Este trabalho explora três estratégias para sintetizar P(3HB) a partir de Cupriavidus necator tendo glicerol como cosubstrato: cultivo sem glicerol, com adição de 20 g L–1 de glicerol na fase de produção do polímero e 20 g L–1 de glicerol no início do cultivo, a fim de avaliar o seu efeito sobre o crescimento celular e a síntese do polímero. Os resultados mostraram que a adição de glicerol no início do cultivo conduziu a maiores valores de percentagem de acúmulo de P(3HB) (64,12%). No entanto, nos experimentos sem glicerol podem ser observados maiores valores para fator de conversão em substrato (0,17 g g–1). Esses parâmetros apresentaram diferenças estatisticamente significativas em função da estratégia de cultivo utilizado

Production and Characterization of Poly(3-Hydroxybutyrate) from Oleic Acid by Ralstonia eutropha

The aim of this research is to investigate the influence of oleic acid concentration on the cell growth and the physical properties of the polymer formed by cultures of Ralstonia eutropha in mineral medium. Cells were cultivated in Erlenmeyer flasks with 300 mL of mineral medium, containing glucose and fructose as a carbon source (30 g/L) and ammonium sulphate (5.0 g/L) as a nitrogen source. Oleic acid was added as nutritional supplement in different concentrations (0, 0.3, 0.9, 1.5 and 3.0 g/L) and the cells were incubated at 30 °C and 150 rpm. The films prepared by casting were evaluated by X-ray diffraction, thermogravimetry and differential scanning calorimetry. These results indicate that the increase of oleic acid concentrations leads to a higher specific growth rate and cell productivity. The characterization of the films revealed that the increase of the concentration of oleic acid from 0 to 1.5 g/L has no influence on thermal behaviour and crystallinity degree. However, the thermal stability, melting temperature, glass transition temperatures and crystallinity degree decreased when 3.0 g/L of oleic acid were used

Blendas biodegradáveis de poli(3-hidroxibutirato)/poli(e-caprolactona): obtenção e estudo da miscibilidade

Due to its biodegradability, poly(3-hydroxybutyrate) P(3-HB) has attracted much attention in the environmental sector. However, some characteristics of this polymer, such as high crystallinity, poor processability and high brittleness, have lead several research groups to study polymeric blends in order to modify P(3-HB) properties. Poly(epsilon-caprolactone) (PCL) is a synthetic polyester which is completely degraded after about one year when buried in soil. In general, it acts as a polymeric plasticizer lowering the elastic modulus and enhancing the processability of the blend. Blends of two biodegradable polymers, P(3-HB) and PCL have been prepared by casting in different compositions. Miscibility, thermal behavior and morphology of these blends were studied using modulated differential scanning calorimetry (MDSC), scanning electron microscopy (SEM) and polarizing light microscopy (PLM). The two glass transition temperatures, detected by MDSC, suggest the immiscibility of the system. Phase separation was confirmed by PLM