RESUMO O uso de combustíveis fósseis, especialmente petróleo e gás, acelerou nos últimos anos, o que está resultando na crise energética global. O processo biológico fermentativo é uma forma sustentável de produzir hidrogênio, já que pode utilizar, como substrato diversos tipos de resíduos industriais e domésticos ricos em carboidratos, como frutas, minimizando, mas não eliminando por completo, os problemas causados pelo descarte inadequado deste material. A partir de uma perspectiva de conservação de energia e uso de fontes renováveis para a geração de energia, este trabalho pretende contribuir para a identificação do uso de uma parcela de energia, atualmente inutilizada, otimizando a produção de hidrogênio a partir de uma célula de combustível microbiano. O nano material principal utilizado na eletrólise foi nanotubos de carbono (CNT) incorporados ao feltro de carbono (FC). Estudos de voltametria cíclica também foram realizados em três sistemas de eletrodos: eletrodo de carbono vítreo como eletrodo de trabalho, eletrodo de platina como eletrodo auxiliar e Ag / AgCl / Cl- como eletrodo de referência. Uma célula eletroquímica formada por dois compartimentos separados foi construída. Antes de iniciar o experimento de eletrólise, foi realizado um delineamento experimental utilizando a técnica de planejamento fatorial completo para analisar a influência das variáveis selecionadas para este estudo. As variáveis independentes selecionadas foram: Concentração de licor de frutas tropicais em % v/v, tipo de eletrodo de trabalho, tempo de eletrólise e pH do meio eletrolítico. A variável observada foi a concentração em %v/v do gás hidrogênio obtido na eletrólise. Após os resultados dos testes, concluiu-se que os nanotubos de carbono podem ser utilizados como eletrodo de trabalho, apresentando sucesso no processo de produção de hidrogênio e que o pH do meio eletrolítico exerce forte influência nesse processo. O presente trabalho foi concluído apresentando um caminho alternativo na produção de uma fonte de energia renovável.

ABSTRACT The use of fossil fuels, especially oil and gas, has accelerated in recent years, resulting in the global energy crisis. The fermentative biological process is a sustainable way to produce hydrogen, as it can use as a substrate various types of carbohydrate-rich industrial and household waste such as fruit, minimizing but not completely eliminating the problems caused by improper disposal of this material. From a perspective of energy conservation and use of renewable sources for energy generation, this work aims to contribute to the identification of the use of a currently unused portion of energy, optimizing hydrogen production from a fuel cell. microbial. The main nanomaterial used in electrolysis was carbon nanotubes (CNT) incorporated into carbon felt (CF). Cyclic voltammetry studies were also performed on three electrode systems: vitreous carbon electrode as working electrode, platinum electrode as auxiliary electrode and Ag / AgCl / Cl- as reference electrode. An electrochemical cell formed by two separate compartments was constructed. Before starting the electrolysis experiment, an experimental design was performed using the complete factorial design technique to analyze the influence of the variables selected for this study. The independent variables selected were: Tropical fruit liquor concentration in %v/v, type of working electrode, electrolysis time and pH of the electrolyte medium. The observed variable was the concentration in% v / v of the hydrogen gas obtained in the electrolysis. After the results of the tests, it was concluded that carbon nanotubes can be used as working electrode, presenting success in the hydrogen production process and that the pH of the electrolytic medium has a strong influence on this process. The present work was concluded presenting an alternative way in the production of a renewable energy source.

Biscationic amidines bind in the DNA minor groove and present biological activity against a range of infectious diseases. Two new biscationic compounds (bis-α,ω-S-thioureido, amino and sulfide analogues) were synthesized in good yields and fully characterized, and their interaction with DNA was also investigated. Isothermal titration calorimetry (ITC) was used to measure the thermodynamic properties of binding interactions between DNA and these ligands. A double stranded calf thymus DNA immobilized on an electrode surface was used to study the possible DNA-interacting abilities of these compounds towards dsDNA in situ. A remarkable interaction of these compounds with DNA was demonstrated and their potential application as anticancer agents was furthered.

One of the most important aspects of chitosan' derivatization depends on the crosslinking of their polymeric chains. This chemical strategy may confer new properties to those derivatives, which can be used to enhance their biotechnological applications. So far, this work aims to discuss some strategies related to the crosslinking of chitosan focusing on reagents, reaction mechanisms and properties/applications of the crosslinked derivatives in several fields of science.

O comportamento eletroquímico do herbicida metribuzin foi estudado em solução aquosa com eletrodos de carbono vítreo, em pasta de carvão/nujol, carvão/óleo de mamona e pela utilização de voltametria cíclica, voltametria de onda quadrada, voltametria de pulso diferencial, coulometria e eletrólises em potencial controlado, para fins de quantificação e estudos de degradação. Os produtos majoritários obtidos a partir da eletrólise redutiva de metribuzin, após o consumo de 8,26 mol elétron mol-1, foram o desaminometribuzin e o dicetometribuzin. A onda anódica observada após a eletrorredução está relacionada à oxidação do tiolato de metila, gerado no processo eletrolítico. Essa onda foi utilizada para a determinação quantitativa de metribuzin em amostra comercial, por meio de voltametria de redissolução anódica. De maneira a promover descontaminação, por eliminação do herbicida, o processo eletro-Fenton foi utilizado e levou a 80% de mineralização de metribuzin.

The electrochemical behavior of the herbicide metribuzin was studied in an aqueous solution on glassy carbon, carbon paste/Nujol oil and carbon paste/castor oil using cyclic voltammetry, square-wave voltammetry, differential pulse voltammetry, controlled-potential coulometry and electrolysis, for quantification and decontamination purposes. The main electrolytic products obtained from the reduction of metribuzin, after consumption of 8.26 mol electron mol-1, were deaminometribuzin and diketometribuzin. The anodic wave observed after electroreduction is associated with the oxidation of the methylthiolate generated in the electrolytic process. This wave was used to quantitatively determine metribuzin in a commercial sample by anodic stripping voltammetry. The electro-Fenton method was employed to promote decontamination by eliminating the herbicide, resulting in 80% of mineralization of the metribuzin.

Os estudos sobre adsorção do herbicida trifluralina (TRF) em quitosana foram realizados em batelada, usando temperaturas entre 298 e 313 K. Os resultados de adsorção ajustaram-se perfeitamente ao modelo de adsorção de Langmuir. O valor de entalpia obtido -10,2 ± 0,8 kJ mol-1 confirma que a interação TRF-quitosana é exotérmica e que o processo de adsorção é relativo à interação eletrostática entre o grupo amônio da quitosana e o dipolo negativo dos grupos substituintes de TRF, sendo dependente da força iônica. Estudos voltamétricos mostraram que TRF apresentou dois picos de redução em eletrodo de CV, ambos de natureza difusional e irreversível, referentes à redução dos grupos nitroaromáticos. A corrente do primeiro pico de redução intensificou-se no eletrodo de carbono vítreo modificado com quitosana, em comparação com o eletrodo não modificado. Isto foi atribuído à adsorção/acumulação de TRF em quitosana. A corrente de redução em voltametria de pulso diferencial foi proporcional à concentração de TRF na faixa de 2,49 × 10-7 a 5,79 × 10-6 mol L-1, com limite de detecção de 7,45 × 10-8 mol L-1.

The studies about adsorption of the herbicide trifluralin (TRF), on chitosan, were carried out by batch methods using temperatures from 298 up to 313 K. The adsorption results were well fitted to Langmuir adsorption model. The obtained enthalpic value of -10.2 ± 0.8 kJ mol-1 confirms that the TRF-chitosan interaction is exothermic and that the adsorption process is relative to electrostatic interaction between the ammonium group of chitosan and the negative dipole of the substituent groups of TRF, being dependent on ionic strength. Voltammetric studies showed that TRF exhibited two irreversible, diffusional reduction waves related to the reduction of the nitroaromatic groups. The current of the first reduction peak intensified on the chitosan-modified glassy carbon electrode in comparison with the unmodified one. This was attributed to the adsorption/accumulation of TRF on chitosan. The reduction current, using Differential Pulse Voltammetry, was proportional to the concentration of TRF in the range of 2.49 ×10-7 to 5.79 ×10-6 mol L-1, with a detection limit of 7.45 × 10-8 mol L-1.