Nesta tese foram sintetizadas nove amostras de hidróxido de alumínio, a partir da reação de folhas de alumínio amalgamado em diversos meios reagentes. Esses hidróxidos foram caracterizados por microscopia eletrônica de transmissão, difração eletrônica de varredura e difração de raios-X. A caracterização permitiu descrever a morfologia dos cristais obtidos e identificar rotas novas de preparo de hidróxidos de alumínio. Sendo elas: em meio metanol foi sintetizada gibsita (com alteração em seu hábito cristalino); em meio etanol foram sintetizadas misturas de hidróxidos de alumínio (à concentração de 20% resulta em mistura de cristais de baierita e nordstrandita; à concentração de 50%, mistura de gibsita, baierita e pseudoboemita; quando usando o etanol comercial, apenas a pseusoboemita); foi observado que a elevação da concentração de etanol leva a predominância da síntese de pseudoboemita; em meio álcool isopropílico foi sintetizada uma mistura de baierita e nordstrandita e em meio glicerina sintetizou-se apenas pseudoboemita. Foi desenvolvido um estudo de transformação de fase dos cristais de dois dos hidróxidos produzidos por essas rotas: baierita e nordstrandita. Pelos métodos de difração eletrônica de área selecionada e análise térmica diferencial foi determinada a seguinte sequência de transformações em função da temperatura: alumina-eta alumina-tetaalumina-alfa; as modificações na textura e morfologia foram acompanhadas, ao longo desse processo, pelas microscopias eletrônica de transmissão e varredura. Por microscopia eletrônica de transmissão e suas técnicas associadas, o processo de cristalização da nordstrandita pode ser acompanhado, que permitiu descrever, pela primeira vez, a nucleação e o crescimento desses cristais assim como seus efeitos na morfologia final do cristal. O mecanismo de transformação da pseudoboemita em nordstrandita permitiu mostrar, que o modelo de trasnformação da pseudoboemita pode ser generalizado para as três formas de trihidróxidos de alumínio. / Nine aluminium hydroxides were synthesized from the reaction between amalgameted aluminium foils and different aqueous solutions. The synthetic hydroxides were characterized by transmission electron microscopy, selected area electron diffraction, X-ray microanalysis, scanning electron microscopy and x-ray diffraction. These characterizations identified new routes for producing gibbsite, bayerite, nordstrandite and fibrilar pseudoboehmite and the influence of different aqueous solution in these crystallization. A morphological description of these hydroxides was made. The thermal transformation of bayerite and nordstrandite crystals into transition aluminas was studied by transmission electron microscopy, scanning electron microscopy and selected area diffraction. The nordstrandite crystallization process was followed by electron optical techniques. Original results about nucleation and crystal growth were obtained for nordstrandite. The mechanism of transformation (pseudoboehmite into nordstrandite) was verified, and in general Al(OH) IND 3 comes from the pseudoboehmite.

Nanocompósitos de Al2O3/ZrO2 apresentam-se promissores para serem utilizados como biomateriais, por promoverem melhorias significativas quanto à homogeneidade microestrutural, propriedades mecânicas e serem biologicamente inerte. Dentre as técnicas capazes de tornar seu desempenho biológico mais adequado, o recobrimento biomimético tem se destacado, sendo que sua eficiência pode ser melhorada a partir de prévios tratamentos superficiais. Nesse sentido, o objetivo desse trabalho foi estudar a adesão e a uniformidade do revestimento de fosfato de cálcio em nanocompósitos de Al2O3 contendo 5% em volume de inclusões nanométricas de ZrO2. Para isso, nanocompósitos foram conformados, sinterizados, tratados quimicamente com soluções de H3PO4, HNO3 e NaOH e por plasma em diferentes condições de processo: 20%N2-80%H2, 40%N2-60%H2, 40%N2-40%H2-20%O2, 30%N2-50%H2-20%O2, 100%N2 e 100%O2 e recobertos biomimeticamente com soluções que simulam o plasma sanguíneo (SBF 1,5x e 5,0x) nos tempos de 7, 14, 21 e 28 dias de incubação. A partir dos resultados obtidos pode-se observar que os prévios tratamentos superficiais promoveram variações na rugosidade média superficial (Ra) entre 0,045 e 0,079 µm. Além disso, independentemente do tratamento superficial, observou-se a formação de apenas três fases de fosfatos de cálcio: hidroxiapatita (HA), α-fosfato tricálcico (α-TCP) e β-fosfato tricálcico (β-TCP). Observou-se ainda, que o percentual das fases formadas variou de acordo com o tratamento, sugerindo a possibilidade de controlar a razão TCP:HA. Nos resultados obtidos pelo teste de riscamento observou-se que tratamentos realizados com plasma, H3PO4 e HNO3 aumentaram a carga crítica (Lc) entre 2,0 e 2,9N, melhorando assim a aderência da camada de fosfato de cálcio formada. Os testes de proliferação celular utilizando linhagem de células de hamster chinês (CHO) demonstraram que os nanocompósitos tratados com H3PO4, HNO3 e NaOH e recobertos biomimeticamente com SBF 5,0x são biocompatíveis. / Nanocomposite Al2O3/ZrO2 have to be promising to be used as biomaterials for promoting significant improvements in the microstructural homogeneity, mechanical properties and be biologically inert. Among the techniques to make it more useful biological performance, the biomimetic coating has been highlighted, and its efficiency can be improved from previous surface treatments. In this sense, the objective of this work was to study the adhesion and uniformity of calcium phosphate nanocomposite coating of Al2O3 containing 5% by volume of nanometric inclusions of ZrO2. For this nanocomposites were shaped, sintered, chemically treated with solutions of H3PO4, HNO3 and NaOH, and plasma in different process conditions: 20%N2-80%H2, 40%N2-60%H2, 40%N2-40%H2-20%O2, 30%N2-50%H2-20% O2, 100% N2 and 100%O2 and covered with solutions biomimetic that simulate the blood plasma (SBF 1.5x and 5.0x) in the times of 7, 14, 21 and 28 days of incubation. From the results obtained it can be seen that prior surface treatments promoted variations in average surface roughness (Ra) from 0.045 to 0.079 micrometers. Furthermore, regardless of surface treatment, formation of the observed only three-phase calcium phosphate: hydroxyapatite (HA), tricalcium α-phosphate (α-TCP) and β-tricalcium phosphate (β-TCP). It was also observed that the percentage of phases formed varied according to the treatment, suggesting the possibility of controlling the ratio TCP:HA. In the results obtained by scratching test was observed that plasma treatments performed, HNO3 and H3PO4 increased the critical load (Lc) between 2.0 and 2,9N, thereby improving the adhesion of the calcium phosphate layer is formed. Cell proliferation assays The strain using chinese hamster cells (CHO) have demonstrated that nanocomposites treated with H3PO4, HNO3 and NaOH, and coated with solution biomimetic SBF 5.0x are biocompatible.

O principal objetivo deste trabalho foi estudar a influência do tratamento superficial com laser de femtossegundo em amostras de alumina e compósito de alumina-zircônia estabilizada com ítria para depósito e aderência de apatita. Os resultados obtidos mostraram que houve a formação de apatita sobre as superfícies das amostras que foram texturizadas com laser de femtossegundo e em seguida imersa em 1,5 SBF. Este método biomimético pôde, por conseguinte, tornar estas cerâmicas bioativas. Também houve a formação de apatita na superfície das amostras sem o tratamento a laser. Os efeitos da texturização na superfície para as diferentes cerâmicas e a influência do tempo de imersão em 1,5 SBF são discutidos, a fim de determinar a condição ótima para estimular a deposição e a adesão da apatita na superfície dos materiais. Finalmente, os resultados obtidos das diferentes análises são comparados. A adesão da hidroxiapatita é essencial para interação com o substrato e depende das propriedades das superfícies dos materiais. A qualidade desta adesão influenciará sua morfologia e a capacidade futura de osseointegração. As características de superfície dependem da química de superfície, energia de superfície e topografia de superfície. Geralmente, a reatividade de superfície e energia de superfície pode ser influenciada pelas características de molhabilidade, influenciando o desempenho de biomateriais. A adesão e crescimento da apatita depositada também é função da rugosidade superficial. O tratamento superficial com laser de femtossegundo melhora consideravelmente a adesão da apatita obtida pelo recobrimento biomimético nas superfícies dos materiais. / The main objective of this work was to study the influence of femtosecond laser surface treatment on samples of alumina and composite of zirconia-alumina yttria stabilized for deposit and adhesion of apatite. The results showed that there was apatite formation on the surfaces of the samples that have been textured with femtosecond laser and then immersed in SBF 1.5. This biomimetic method can therefore make these bioactive ceramics. There was also the formation of apatite in the samples without laser treatment. The effects of texturing surface for the different ceramics and the influence of immersion time in SBF 1.5 are discussed in order to determine the optimal conditions to promote the deposition and the adhesion of the apatite in the material`s surface. Finally, the results of the different analyzes are compared. The adhesion of hydroxyapatite is essential for interaction with the substrate and depends on the properties of material´s surface. The quality of this adhesion will influence their morphology and the future ability of osseointegration. The surface characteristics depend on the surface chemical, surface energy and surface topography. Generally, the reactivity of surface and the energy of surface can be affected by wetting characteristics influencing the performance of biomaterials. The adhesion and growth of apatite deposited is also a function of surface roughness. The femtosecond laser surface treatment greatly improves the adhesion of apatite obtained by biomimetic coating on the surfaces of materials.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-23T18:44:54Z No. of bitstreams: 1 JANAINA RAFAELLA SCHEIBLER - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2015..pdf: 2465420 bytes, checksum: cbecc726b67d3d76a334570b655735eb (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-23T18:44:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JANAINA RAFAELLA SCHEIBLER - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2015..pdf: 2465420 bytes, checksum: cbecc726b67d3d76a334570b655735eb (MD5) Previous issue date: 2015 / Entre as membranas inorgânicas microporosas, as membranas zeolíticas constituem uma tecnologia promissora, devido às suas potenciais aplicações normalmente na desidratação do álcool, separação de moléculas de gás, separação de isômeros ou em processos químicos, incluindo reações de esterificação. Sob este aspecto, torna-se imprescindível o estudo das rotas de preparação desses materiais, visando desenvolver produtos com qualidade e a baixo custo. Portanto, a inovação deste estudo se dá na síntese de membranas zeolíticas via método de síntese poreplugging visando a utilização das membranas inorgânicas para permeação gasosa de N2. Neste trabalho foram desenvolvidos os seguintes materiais: zeólita ZSM-5, membranas cerâmicas (γ-alumina e α-alumina) e as membranas zeolíticas (ZSM5/γ-alumina e ZSM-5/α-alumina). A zeólita ZSM-5 foi sintetizada por meio do método hidrotérmico. As membranas cerâmicas (γ-alumina e α-alumina) foram preparadas a partir da técnica de conformação de pós cerâmicos e posteriormente submetidas à sinterização a uma temperatura de 1000 ºC/1h e 1200 ºC/1h respectivamente. A preparação das membranas zeolíticas (ZSM-5/γ-alumina e ZSM-5/α-alumina) foi realizada com base no método pore in plugging. As amostras foram caracterizadas a partir das técnicas de difração de raios X e Microscopia Eletrônica de Varredura. Os resultados experimentais permitem diversas conclusões acerca do desenvolvimento dos materiais: zeólita ZSM-5, membranas cerâmicas (γ-alumina e α-alumina) e membranas zeolíticas (ZSM-5/γ-alumina e ZSM-5/α-alumina). A partir da difração de raios X, foi possível verificar que o método de síntese empregado, foi efetivo na obtenção da zeólita ZSM-5. O difratograma apresentou picos característicos de uma zeólita ZSM-5 quando comparada ao padrão. Os resultados obtidos por DRX para as membranas cerâmicas (γ-alumina e α-alumina) demonstraram a formação de picos característicos do óxido de alumínio, os materiais são cristalinos e puros. Para o método pore-plugging pode se dizer que é um método promissor, pois mostrou uma formação satisfatória da camada zeolítica no resultado do DRX de ambas as membranas zeolíticas (ZSM-5/γ-alumina e ZSM-5/α-alumina). / Among the microporous inorganic membranes, zeolite membranes are a promising technology due to their potential applications normally in alcohol dehydration, separation of gas molecules, separation of isomers or chemical processes, including esterification reactions. In this regard, it is essential to study the preparation of these materials routes in order to develop products with quality and low cost. Therefore, innovation of this study gives the synthesis of zeolite membranes via pore-plugging synthesis method aimed at the use of inorganic membranes for gas permeation N2. In this work the following materials were developed: ZSM-5 zeolite, ceramic membranes (γ-alumina and α-alumina) and zeolitic membranes (ZSM-5/γ-alumina and ZSM-5/α-alumina). Zeolite ZSM-5 was synthesized by the hydrothermal method. Ceramic membranes (γ-alumina and α-alumina) were prepared from the ceramic powder forming technique, and subsequently subjected to a sintering temperature of 1000 °C/1h and 1200 °C/1h respectively. The preparation of zeolite membranes (ZSM-5/γ-alumina and ZSM-5/α-alumina) was carried out based on the method in pore plugging. The samples were characterized from the techniques of X diffraction and scanning electron microscopy rays. The experimental results allow several conclusions about the development of materials: zeolite ZSM-5, ceramic membranes (γ-alumina and α-alumina) and zeolite membranes (ZSM-5/γ-alumina and ZSM-5/αalumina). From the X-ray diffraction, it found that the method of synthesis used was effective in obtaining the zeolite ZSM-5. The XRD pattern showed peaks characteristic of ZSM-5 compared to the standard. The results obtained by XRD ceramic membranes (γ-alumina and α-alumina) showed the formation of peaks characteristic of aluminum oxide, the materials are crystalline and pure. For the poreplugging method can be said to be a promising method because it showed a satisfactory formation of the zeolite layer on the result of XRD both zeolite membranes (ZSM-5/γ-alumina and ZSM-5/α-alumina).

Submitted by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-08-16T17:03:58Z No. of bitstreams: 1 FERRO_Leticia_2016.pdf: 31138746 bytes, checksum: e2ec63a4c8fe8750b322f5f59e152466 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-08-16T17:04:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FERRO_Leticia_2016.pdf: 31138746 bytes, checksum: e2ec63a4c8fe8750b322f5f59e152466 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-08-16T17:04:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FERRO_Leticia_2016.pdf: 31138746 bytes, checksum: e2ec63a4c8fe8750b322f5f59e152466 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-16T17:04:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FERRO_Leticia_2016.pdf: 31138746 bytes, checksum: e2ec63a4c8fe8750b322f5f59e152466 (MD5) Previous issue date: 2016-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Porous anodic alumina (PAA) has been used as platform for the manufacture of optical sensors. Itshows chemical resistance, thermal stability, hardness, biocompatibility, high surface area which facilitates interaction with the analyte and good morphological organization with the possibility to manipulate its pore size. Furthermore, PAA shows optical responses characterized by Fabry-Pérot interferences that can be obtained by photoluminescence and reflectance spectroscopy. Besides the surface of the AAP can be modified by Layer-by-Layer technique (LbL) in order to enhance optical sensors. Changes in Fabry-Pérot interferences can be monitored and analyzed as sensor responses. In this work, LbL film were deposited using hydrochloride polyallylamine (PAH) and glucose oxidase (GOx) for the purpose of manufacturing an optical biosensor for glucose detection. A protective bilayer of PAH and poly (vinyl sulfonic acid) (PVS) was assembled. The growth of the films were monitored by photoluminescence and total reflectance techniques. In addition, biosensor tests were carried out by immersing PAA in glucose solutions with different concentrations in order to check for changes in Fabry-Pérot oscillations. Analyzing the results, orderly growth of LbL film and biosensor response were verified. Results of the biosensor test were characterized by displacements of Fabry-Pérot interferences to shorter wavelengths and by multivariate analysis. Limit of detection determined by qualitative analysis of the Fabry-Pérot oscillations was 0.1 mol.L-1 to both PAA without surface modification and modified PAA. By using partial least squares (PLS) regression, it was possible to determine glucose from 0.1 mol.L-1 with PAA without modification and 0.01 mol.L-1 for PAA with LbL film. Furthermore, it was also verified the viability of using chemometrics to examine Fabry-Pérot interferences obtained with the PAA as an alternative method shown in the literature, which involves concepts of Fabry-Pérot equation. / A alumina anódica porosa (AAP) vem sendo utilizada como plataforma na fabricação de sensores ópticos por apresentar resistência química, estabilidade térmica, dureza, biocompatibilidade, grande área superficial que facilita a interação com o analito e boa organização morfológica com a possibilidade de se manipular as dimensões de seus poros. Além disso, a AAP apresenta respostas ópticas caracterizadas pelas interferências de FabryPérot, que podem ser obtidas por espectroscopia de fotoluminescência e de reflectância. A superfície da AAP ainda pode ser modificada pela técnica de deposição por camadas, Layerby-Layer (LbL), com o intuito de se aprimorar esses sensores ópticos, sendo que mudanças nas interferências de Fabry-Pérot podem ser acompanhadas e analisadas como resposta do sensor. Neste trabalho, houve a deposição de filmes LbL de polialilamina hidroclorada (PAH) e de glicose oxidase (GOx), contendo um colchão de PAH e de ácido poli(vinil sulfônico) (PVS), com a finalidade de fabricação de um biossensor óptico de glicose. O crescimento dos filmes foi acompanhado por fotoluminescência e reflectância total. Além disso, testes dos biossensores foram realizados imergindo a AAP em soluções de glicose com concentrações diferentes a fim de se verificar alterações nas oscilações apresentadas nos espectros. A partir dos resultados obtidos foram verificados o crescimento ordenado do filme LbL e a resposta do biossensor, que foi caracterizada pelo deslocamento das interferências de Fabry-Pérot para comprimentos de onda menores e por análise multivariada. O limite de detecção determinado através da análise qualitativa das oscilações de Fabry-Pérot foi de 0,1 mol.L-1 de glicose, tanto para a AAP sem modificação superficial, quanto para a modificada. Com o emprego da regressão por mínimos quadrados parciais (PLS, do inglês “partial least squares”) foi possível a determinação de glicose a partir de 0,1 mol.L-1 para a AAP sem modificação e de 0,01 mol.L-1 para a AAP com filme LbL. Além disso, foi verificada também a viabilidade de se utilizar a quimiometria para analisar as interferências de Fabry-Pérot obtidas com a AAP como um método alternativo do apresentado na literatura, que envolve conceitos da equação de Fabry-Pérot.

Fundação de Amparo a Pesquisa no Estado do Rio Grande do Sul / Ethene or ethylene is a hydrocarbon mainly used in plastic manufacture, through the polymerization. The production of ethene in large scale is performed through cracking process of oil light fractions. In the incessant search of clean and renewable sources to reduce the emission of greenhouse gases, it has been studied the ethylene production with alternative routes. Among the alternative ways of production, the dehydration reaction of ethanol with acid catalysts, like alumina, consists in a very interesting route, since ethanol is widely produced in Brazil, mainly by fermentation of sugarcane juice. However, with relation to the reaction mechanism of the catalytic conversion of the ethanol to ethene, there are some questions when aluminas are used. Therefore, the objective of this work is the study of two metastable forms of aluminas with different acid characteristics, γ- e η-alumina, in order to elucidate the mechanism of dehydration reaction of ethanol to ethene and compare the performance of these two aluminas. For that, two aluminum hydroxides, boehmite and bayerite, were treated in three different temperatures, leading to six catalysts with different acid properties. The catalysts were characterized and in situ reactions with DRIFTS were performed to understand the reaction mechanism. Also, it has studied the reaction kinetics with experiments in laboratory scale unit reaction. With literature information and DRIFTS analysis, some kinetic models were proposed in order to obtain a reaction rate model and to estimate the kinetics parameters. The models presented good adjusts to the experimental data and contributed to the comprehension of the reaction mechanism of ethanol catalytic dehydration. / O eteno ou etileno é um hidrocarboneto utilizado principalmente na fabricação de plásticos, através de sua polimerização. A produção de eteno em larga escala é realizada através do processo de craqueamento de frações leves do petróleo. Na incessante busca por fontes limpas e renováveis para reduzir a emissão de gases poluentes na atmosfera, tem-se o estudo da produção de eteno por rotas alternativas. Dentre os meios alternativos de produção, a reação de desidratação de etanol com catalisadores ácidos, como a alumina, consiste em uma rota muito interessante, já que o etanol é amplamente produzido no Brasil, principalmente através da fermentação do caldo de cana-de-açúcar. No entanto, com relação ao mecanismo reacional da conversão catalítica de etanol em eteno, ainda existem algumas questões quando aluminas são usadas. Portanto, o objetivo deste trabalho é o estudo de duas formas metaestáveis de aluminas com diferentes características ácidas, γ- e η-alumina, a fim de elucidar o mecanismo da reação de desidratação do etanol a eteno e comparar o desempenho das duas aluminas. Para isso, dois hidróxidos de alumínio, boemita e bayerita, foram tratados em três diferentes temperaturas, obtendo-se seis catalisadores com diferentes propriedades ácidas. Os catalisadores foram caracterizados e reações in situ por meio de DRIFTS foram realizadas para compreensão do mecanismo reacional. Ainda, estudou-se a cinética reacional por meio de experimentos em unidade de reações de escala de laboratório. Com informações da literatura e das análises de DRIFTS, alguns modelos cinéticos foram propostos com a finalidade de se obter um modelo de taxa de reação e estimar os parâmetros cinéticos. Os modelos apresentaram um bom ajuste aos dados experimentais e contribuíram na compreensão do mecanismo da reação de desidratação catalítica de etanol.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TarcisioEA.pdf: 3014778 bytes, checksum: 38f5a976aab626176f2743ebff3ec735 (MD5) Previous issue date: 2006-02-21 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Sisal is a renewable agricultural resource adapted to the hostile climatic and soil conditions particularly encountered in the semi-arid areas of the state of Rio Grande do Norte. Consequently, sisal has played a strategic role in the economy of the region, as one of few options of income available in the semi-arid. Find new options and adding value to products manufactured from sisal are goals that contribute not only to the scientific and technological development of the Northeastern region, but also to the increase of the family income for people that live in the semi-arid areas where sisal is grown. Lignocellulosic fibers are extracted from sisal and commonly used to produce both handcrafted and industrial goods including ropes, mats and carpets. Alternatively, addedvalue products can be made using sisal to produce alumina fibers (Al2O3) by biotemplating, which consists in the reproduction of the natural fiber-like structure of the starting material. The objective of this study was to evaluate the conditions necessary to convert sisal into alumina fibers by biotemplating. Alumina fibers were obtaining after pretreating sisal fibers and infiltrating them with a Al2Cl6 saturated solution, alumina sol from aluminum isopropoxide or aluminum gas. Heat-treating temperatures varied from 1200 ?C to 1650 ?C. The resulting fibers were then characterized by X-ray diffraction and scanning electronic microscopy. Fibers obtained by liquid infiltration revealed conversion only of the surface of the fiber into α-Al2O3, which yielded limited resistance to handling. Gas infiltration resulted in stronger fibers with better reproduction of the inner structure of the original fiber. All converted fibers consisted of 100% α-Al2O3 suggesting a wide range of technological applications especially those that require thermal isolation / O sisal ? um recurso estrat?gico para a regi?o Nordeste e, particularmente, para o estado do Rio Grande do Norte, por ser uma cultura renov?vel e adaptada ?s condi??es do semi-?rido. Em virtude das condi??es adversas de clima e solo, o sisal ?, em algumas regi?es, o ?nico produto agr?cola rent?vel pass?vel de plantio. Agregar valor aos produtos manufaturados a partir do sisal contribui n?o s? para o desenvolvimento cient?fico e tecnol?gico da regi?o, como tamb?m para a gera??o de renda das popula??es dos munic?pios potiguares produtores de sisal. Da planta, obtem-se fibras ligninocelul?sicas utilizadas na produ??o artesanal de cordas e industrial de mantas e tapetes. Uma alternativa ? o aproveitamento da estrutura da fibra para a produ??o de fibras de alumina (Al2O3) pelo processo de biomodelagem, que consiste na reprodu??o da estrutura natural do material de partida e convers?o qu?mica de sua composi??o. Os objetivos deste projeto foram avaliar o potencial de convers?o do sisal em alumina por biomodelagem. Os m?todos utilizados foram infiltra??es com solu??o de cloreto de alum?nio, solu??o sol-gel de alumina utilizando como precursor isoprop?xido de alum?nio e infiltra??o de alum?nio gasoso, para obten??o final das fibras de alumina. As temperaturas de sinteriza??es variaram de 1200 ?C a 1650 ?C. As caracteriza??es das fibras de alumina foram realizadas atrav?s de difra??o de raios X e microscopia eletr?nica de varredura. Para as fibras obtidas por infiltra??o liquida, os resultados mostraram a convers?o completa apenas da superf?cie da fibra de sisal em α-Al2O3, resultando em baixa resist?ncia ao manuseio. O m?todo de infiltra??o de alum?nio gasoso resultou em fibras com melhor reprodu??o da estrutura interna do sisal. O potencial tecnol?gico de aplica??o das fibras e mantas estende-se a aplica??es que requerem propriedades t?rmicas, especificamente isolamento t?rmico, j? que a composi??o qu?mica final das fibras foi 100% α-Al2O3

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KesiaKOS_TESE_PARCIAL.pdf: 625810 bytes, checksum: ba2f0bf53a4151666220c09ffd2f2947 (MD5) Previous issue date: 2013-07-01 / Textile production has been considered as an activity of high environmental impact due to the generation of large volumes of waste water with high load of organic compounds and strongly colored effluents, toxic and difficult biodegradability. This thesis deals with obtaining porous alumina ceramic membranes for filtration of textile effluent in the removal of contaminants, mainly color and turbidity. Two types of alumina with different particle sizes as a basis for the preparation of formulation for mass production of ceramic samples and membranes. The technological properties of the samples were evaluated after using sintering conditions: 1,350?C-2H, 1,450?C-30M, 1,450?C-2H, 1,475?C-30M and 1,475?C-2H. The sintered samples were characterized by XRD, XRF, AG, TG, DSC, DL, AA, MEA, RL, MRF-3P, SEM and Intrusion Porosimetry by Mercury. After the characterization, a standard membrane was selected with their respective sintering condition for the filterability tests. The effluent was provided by a local Textile Industry and characterized at the entry and exit of the treatment plant. A statistical analysis was used to study the effluent using the following parameters: pH, temperature, EC, SS, SD, oil and grease, turbidity, COD, DO, total phosphorus, chlorides, phenols, metals and fecal coliform. The filtered effluent was evaluated by using the same parameters. These results demonstrate that the feasibility of the use of porous alumina ceramic membranes for removing contaminants from textile effluent with improved average pore size of 0.4 micrometre (distribution range varying from 0,025 to 2.0 micrometre), with total porosity of 29.66%, and average percentages of color removal efficiency of 89.02%, 92.49% of SS, turbidity of 94.55%, metals 2.70% (manganese) to 71.52% (iron) according to each metal and COD removal of 72.80% / A produ??o t?xtil tem sido considerada uma atividade de alto impacto ambiental, devido ? gera??o de grandes volumes de rejeitos com alta carga de compostos org?nicos e efluente fortemente colorido, t?xico e dif?cil biodegradabilidade. O presente trabalho trata da obten??o de membranas cer?micas porosas de alumina para filtra??o de efluente industrial t?xtil na remo??o de contaminantes, em especial, cor e turbidez. Utilizou-se dois tipos de alumina com granulometrias diferentes como base para o preparo de formula??es de massas cer?micas para a produ??o dos corpos de prova e membranas. As propriedades tecnol?gicas dos corpos de prova foram avaliadas ap?s suas sinteriza??es nas condi??es de: 1.350?C 2H, 1.450?C 30M, 1.450?C 2H, 1.475?C 30 M e 1.475?C 2H. Foram caracterizadas por DRX, FRX, AG, TG, DSC, DL, AA, MEA, RL, MRF-3P, MEV e Porosimetria por Intrus?o de Merc?rio. Ap?s essa caracteriza??o definiu-se uma membrana padr?o, com a sua respectiva condi??o de sinteriza??o, para os ensaios de filtrabilidade. O efluente foi fornecido por uma Ind?stria t?xtil do RN, e caracterizado nos pontos de entrada e sa?da da ETE. Utilizou-se um tratamento estat?stico dos resultados analisados no efluente atrav?s dos seguintes par?metros: pH, temperatura, CE, SS, SD, ?leos e graxas, turbidez, DQO, OD, f?sforo total, cloretos, fen?is, metais e coliformes termotolerantes. O permeado (EF) foi avaliado pelos mesmos par?metros. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade no uso de membranas cer?micas porosas de alumina na remo??o de contaminantes de efluente industrial t?xtil, com melhor tamanho m?dio de poro de 0,4?m (faixa de distribui??o de tamanhos de poros variando de 0,025 a 2 ?m), com porosidade total de 29,66%, com percentuais m?dios de efici?ncia na remo??o de cor de 89,02%, SS de 92,49%, turbidez de 94,55%, metais variando de 2,70% (mangan?s) at? 71,52% (ferro) de acordo com cada metal e remo??o de DQO de 72,80% / 2020-01-01

Pastilhas de dióxido de urânio (UO2) são empregadas como combustível nos reatores nucleares de potência, onde as condições operacionais introduzem elevados gradientes térmicos nas pastilhas. Potências elevadas propiciam a fusão da parte central das pastilhas. O inchamento das pastilhas de dióxido de urânio (UO2), decorrente dos produtos de fissão, pode causar o trincamento do material, em função disso, o estudo do seu comportamento mecânico é importante. Esse trabalho avaliou a aplicação de método ultrassônico na obtenção de constantes elásticas. Em função das dificuldades no manuseio do material nuclear, optou-se por um estudo comparativo em pastilhas de alumina (Al2O3). Foram fabricados e usados dois conjuntos de 10 pastilhas de Al2O3 com densidades de 92% e 96%. Foi desenvolvida técnica ultrassônica por transmissão obtendo medidas do tempo de percurso de ondas ultrassônicas, longitudinais e transversais, usadas para a determinação das constantes elásticas do material. Equações relacionando a velocidade da onda ultrassônica ao módulo de elasticidade, módulo de cisalhamento e coeficiente de Poisson, permitiram obter essas constantes elásticas, que apresentaram excelente concordância com a literatura disponível para o Al2O3.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4974.pdf: 3642452 bytes, checksum: 9983d14f77babcbd0c76cb3ef274c7c6 (MD5) Previous issue date: 2013-02-18 / Universidade Federal de Sao Carlos / Mo, NiMo or NiMoP HDS catalysts were supported on Al2O3, Al2O3-TiO2 or TiO2. These supports were synthesized via sol-gel and in the case o TiO2 it was used a commercial sample. The active phases were introduced by impregnation. Supports and catalysts in the oxide form were characterized by X-ray diffraction (XRD), diffuse reflectance UV-Vis spectroscopy (DRSUV-Vis), thermogravimetric analyses (TG), temperature-programmed reduction with H2 (TPR-H2), N2 adsorption/desorption, energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), X-ray fluorescence (XRF), temperature-programmed desorption of NH3 (TPD-NH3), high resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and evaluated at 300°C in the HDS of thiophene, used as a model molecule. Alumina presented a high specific surface area and meso/macroprous characteristics, allowing a high dispersion of the active phases, as was evidenced by XRD and DRSUV-VIS data. A HRTEM image of a NiMo/Al2O3 catalyst showed the presence of crystalline MoS2 whose activity was substantially promoted by the presence of Ni. The NiMo catalysts were active in the HDS of thiophene, however, the activity was enhanced significantly by the incorporation of P. This result corroborates the positive influence of P in the preparation of HDS catalysts. It was suggested that P must participate as promoter in the formation of the NiMoS phase during the sulfidation process of the Ni and Mo oxides. The supported NiMoP catalysts prepared in this work were more active than a commercial NiMoP/ Al2O3 catalyst, with this result validating the preparation procedures used here. The titania addition in the alumina framework led to NiMo catalysts possessing lower activity. That behavior was attributed to the formation of Ni and Mo sulfides without interaction diminishing the generation NiMoS phase, which is highly active in the HDS of sulfured organic compounds. / Catalisadores para hidrodessulfurização (HDS) contendo Mo, NiMo ou NiMo e o aditivo fósforo (P), foram suportados sobre Al2O3, Al2O3-TiO2 ou TiO2. A alumina e a alumina-titânia foram sintetizadas via sol-gel e, no caso da titânia pura, utilizada uma amostra comercial. A introdução dos sais precursores da fase ativa foi realizada via impregnação. Suportes e catalisadores na forma de óxidos foram caracterizados através de difração de raios X (DRX), espectroscopia por refletância difusa no ultravioleta visível (DRSUV-VIS), termogravimetria (TG), redução com hidrogênio à temperatura programada (RTP-H2), adsorção/dessorção de N2, espectroscopia de energia dispersiva de raios X (EDX), fluorescência de raios X (FRX), dessorção de amônia a temperatura programada (TPD-NH3), microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução (HRTEM) e avaliados a 300⁰C na HDS do tiofeno. A alumina apresentou uma alta área superficial específica e características meso/macroporosa, possibilitando alta dispersão das fases ativas, conforme evidenciado por DRX e dados de DRSUV-VIS. A imagem de HRTEM do catalisador NiMo/Al2O3 mostrou a presença de MoS2 cuja atividade foi promovida substancialmente pela presença de Ni. Os catalisadores NiMo sobre os suportes utilizados foram ativos no HDS do tiofeno, entretanto, essa atividade foi melhorada pela incorporação de P. Esse resultado ratifica a influência positiva da utilização desse aditivo na preparação de catalisadores de HDS. O fósforo deve atuar como um promotor na formação de espécies NiMoS durante o processo de sulfetação dos óxidos de Mo e Ni. Os catalisadores NiMoP preparados neste trabalho apresentaram atividade específica superior à de um catalisador NiMoP/Al2O3 comercial, o que valida os procedimentos de preparação utilizados no trabalho. A adição de titânia na alumina durante a síntese sol-gel conduziu a catalisadores com menor atividade. Esse resultado foi atribuído à formação de sulfetos de Ni e Mo não interativos, com a consequente diminuição da formação da fase NiMoS de alta atividade no HDS de compostos organo-sulfurados.