Made available in DSpace on 2014-10-09T12:36:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:59:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 03921.pdf: 1307128 bytes, checksum: 0133e9887832ead2837f9ca0ee69dcea (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

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Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Thesis (MTech (Chemical Engineering))--Cape Peninsula University of Technology, 2016. / For decades, clays have been applicable as commercial catalysts mostly for cracking in petroleum industries. Clays are also used for development of useful catalysts for various other industrial applications. Hence, this work was aimed to synthesize clay-based catalysts from clay minerals (Kaolin, bentonite and talc) that will be active for the conversion of bioethanol to fuel hydrocarbons. Catalyst characterisation techniques employed on the samples produced in this work include the Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), Scanning Electron Microscopy (SEM) and the X-Ray Diffraction pattern (XRD). All catalytic reactions were carried out in a fixed bed reactor (at fixed reaction condition of 6 hour and 350 ⁰C) and corresponding reaction products (liquid and gaseous) were analysed through a Gas Chromatograph- Flame Ionisation Detector (GC-FID) and Gas Chromatograph Mass Spectrometer (GC/MS). The activity of clays in their non-modified state was studied and they were all found active for bioethanol conversion to hydrocarbons. Bentonite was the most active catalyst with bioethanol of 84.95 % and this through subsequent beneficiation and acid-modification approach, led to increased bioethanol conversion of 87.3 %. EDS/SEM characterisation of the catalyst in line to the above modification and increased catalyst activity, revealed that the structural morphology of bentonite and the concentration of basic structural elements (in terms of Si/Al ratio) was increased.

CAPES; Fundação Araucária / Membranas de nafion são filmes desenvolvidos pela DuPont, um copolímero ácido perfluorosulfônico/politetrafluoroetileno. Estas membranas são hidrofílicas e a água é preferencialmente absorvida para os clusters devido ao caráter hidrofóbico da matriz fluorocarbônica. Os grupos ácidos sulfônicos são quimicamente ativos e fixos dentro da matriz do polímero teflon. Assim, esta membrana trocadora de prótons é quimicamente resistente e durável, e apresenta o melhor desempenho para célula a combustível. A caracterização do nafion através da Espectroscopia Fotoacústica teve como finalidade o entendimento deste material devido à relevância e potencial para se desenvolver uma nova matriz energética. O espectro de absorção óptica foi determinado para comprimentos de onda de 200 a 2600 nm. O procedimento foi analisar as amostras em diferentes tempos de hidratação. Utilizando o Método de Separação de Espectros na Fase, foi possível separar a contribuição de -OH, de C = O e de grupo metileno. A diferença de fase em função da hidratação foi comparada com as medições da difusividade térmica em função do teor de água. Os comportamentos encontrados sugeriram alterações estruturais induzidas pela hidratação da membrana. As análises térmicas, Termogravimetria e Calorimetria Diferencial de Varredura, também revelaram que a membrana, quando em contato com a água, tem sua estrutura modificada. Para complementar a caracterização da membrana foram aplicadas as técnicas: Microscopia Eletrônica de Varredura, Microscopia Eletrônica de Alta Resolução, Espectroscopia de Energia Dispersiva e Difração de Raios X. / Nafion membranes are films developed by DuPont, a perfluorosulfonic acid/polytetrafluoroethylene copolymer. These membranes are hydrophilic and preferably water is absorbed into the clusters due to the hydrophobic character of fluorocarbon matrix. The sulfonic acid groups are chemically active and fixed within the teflon polymer matrix. Thus, this proton exchange membrane is chemically resistant and durable, and has the best performance for the proton exchange membrane fuel cell. The characterization of nafion by Photoacoustic Spectroscopy aimed to the understanding of this material due to relevance and potential to develop a new energy matrix. The optical absorption spectrum was determined for wavelengths of 200-2600 nm. The procedure was to measure the samples at different hydration times. Using the Phase-Resolved Photoacoustic method, it was possible to separate the contribution of OH, of C = O and of methylene group. The phase lag as a water function was compared with the thermal diffusivity measurements as a function of water content. Behaviors found suggested structural changes induced by hydration of the membrane. The thermal analysis, Thermogravimetry Analysis and Differential Scanning Calorimetry, also revealed that the membrane, when in water contact, has their modified structure. In addition, to the characterization of membrane were applied techniques: Scanning Electron Microscopy, Field Emission Gun, Energy Dispersive XRay Spectroscopy and X-Ray Diffraction.

CAPES; Fundação Araucária / Membranas de nafion são filmes desenvolvidos pela DuPont, um copolímero ácido perfluorosulfônico/politetrafluoroetileno. Estas membranas são hidrofílicas e a água é preferencialmente absorvida para os clusters devido ao caráter hidrofóbico da matriz fluorocarbônica. Os grupos ácidos sulfônicos são quimicamente ativos e fixos dentro da matriz do polímero teflon. Assim, esta membrana trocadora de prótons é quimicamente resistente e durável, e apresenta o melhor desempenho para célula a combustível. A caracterização do nafion através da Espectroscopia Fotoacústica teve como finalidade o entendimento deste material devido à relevância e potencial para se desenvolver uma nova matriz energética. O espectro de absorção óptica foi determinado para comprimentos de onda de 200 a 2600 nm. O procedimento foi analisar as amostras em diferentes tempos de hidratação. Utilizando o Método de Separação de Espectros na Fase, foi possível separar a contribuição de -OH, de C = O e de grupo metileno. A diferença de fase em função da hidratação foi comparada com as medições da difusividade térmica em função do teor de água. Os comportamentos encontrados sugeriram alterações estruturais induzidas pela hidratação da membrana. As análises térmicas, Termogravimetria e Calorimetria Diferencial de Varredura, também revelaram que a membrana, quando em contato com a água, tem sua estrutura modificada. Para complementar a caracterização da membrana foram aplicadas as técnicas: Microscopia Eletrônica de Varredura, Microscopia Eletrônica de Alta Resolução, Espectroscopia de Energia Dispersiva e Difração de Raios X. / Nafion membranes are films developed by DuPont, a perfluorosulfonic acid/polytetrafluoroethylene copolymer. These membranes are hydrophilic and preferably water is absorbed into the clusters due to the hydrophobic character of fluorocarbon matrix. The sulfonic acid groups are chemically active and fixed within the teflon polymer matrix. Thus, this proton exchange membrane is chemically resistant and durable, and has the best performance for the proton exchange membrane fuel cell. The characterization of nafion by Photoacoustic Spectroscopy aimed to the understanding of this material due to relevance and potential to develop a new energy matrix. The optical absorption spectrum was determined for wavelengths of 200-2600 nm. The procedure was to measure the samples at different hydration times. Using the Phase-Resolved Photoacoustic method, it was possible to separate the contribution of OH, of C = O and of methylene group. The phase lag as a water function was compared with the thermal diffusivity measurements as a function of water content. Behaviors found suggested structural changes induced by hydration of the membrane. The thermal analysis, Thermogravimetry Analysis and Differential Scanning Calorimetry, also revealed that the membrane, when in water contact, has their modified structure. In addition, to the characterization of membrane were applied techniques: Scanning Electron Microscopy, Field Emission Gun, Energy Dispersive XRay Spectroscopy and X-Ray Diffraction.

Neste trabalho são apresentados os resultados obtidos do estudo da estrutura do núcleo \'ANTPOT. 58 CO\' utilizando a técnica de espectroscopia de raios gama em linha. Este núcleo foi produzido a partir da reação de fusão-evaporação \'ANTPOT. 51 V\'(ANTPOT. 10 B\', p2n), com energia de feixe de 33 MeV incidindo em três alvos de 200\'mü\'g/\'cm POT. 2\', realizada no acelerador Pelletron da Universidade de São Paulo. Foram feitas medidas em coincidência \'gama\'\'gama\'-partícula com o espectrômetro de raios \'gama\' Saci-Pererê, composto de 4 detectores de GeHP com blindagem Compton, e um sistema auxiliar para detectar partículas carregadas, consistindo de 11 telescópios cintiladores \'delta\'E-E tipo phoswich. Foram encontradas quarenta e sete transições novas que depopulam trinta e sete novos estados. O esquema de níveis proposto foi estendido até uma energia de excitação de 8 MeV e momento angular de \'J POT. pi\'=\'11 POT. +\'. A atribuição dos valores de spins foi baseada na razão DCO (Correlação Direcional de Estados Orientados). Os resultados experimentais foram comparados com os calculados pelo Modelo de Camadas em Larga Escala (LSSM) utilizando os códigos MSHELL e Antoine, assim como a interação residual GXPF1, desenvolvida para ser usada na camada pf Foram interpretados dezenove estados excitados a partir do LSSM. Foram medidas também as vidas médias para treze estados excitados do \'ANTPOT. 58 CO\' utilizando o Método de Deslocamento Doppler Atenuado (DSAM). Para este estudo, o núcleo \'ANTPOT. 58 CO\' foi produzido a partir da reação \'ANTPOT. 51 V\'(ANTPOT. 10 B\', p2n) com energia de feixe de 36 MeV, usando um alvo de 770\'mü\'g/\'cm POT. 2\' prensado em um suporte de Pb. Os valores experimentais também foram comparados aos cálculos do LSSM. Probabilidades de transição reduzidas B(Ml), e portanto as vidas médias, foram bem reproduzidas pelo modelo teórico para cinco níveis identificados. Os níveis de energia observados apresentaram funções de onda com grande mistura de configurações sendo a principal dada por \'pi\'\'f POT -1 IND. 7/2\' (PRODUTO VETORIAL) v \'p POT 2 IND. 3/2\' \'f POT 1 IND. 5/2\',. Os resultados indicam que a maior parte dos estados excitados do núcleo \'ANTPOT. 58 CO\' tem um comportamento esférico e são bem reproduzidos considerando excitações de partícula única / The excited states in the doubly odd nucleus \'ANTPOT. 58 CO\' have been studied using inbeam gama-ray spectroscopy. The \'ANTPOT. 58 CO\' nucleus has been produced with the fusionevaporation reaction \'ANTPOT. 51 V\'(ANTPOT. 10 B\', p2n) at 33 MeV bombarding energy, using the SMV Pelletron accelerator of the University of São Paulo. Gamrna-gamma-charged particle coincidences were measured with the Saci-Pererê gama-ray spectrometer composed of 4 Compton-suppressed GeHP and an ancillary charged-particle detector system composed of 11 plastic phoswich scintillator ~E-E telescopes. We have found 47 new gama-transitions de-populating 37 new excited states. A level scheme extending up to an excitation energy of about 8.0 MeV and spin \'J POT. pi\'=\'11 POT. +\' has been proposed. The spin assignments were based on the DCO (Directional Correlation from Oriented States) ratios. The experimental results were compared with Large Scale Shell Model (LSSM) calculations performed with the MSHELL and Antoine codes using the GXPFl effective interaction, developed for use in the pf shell. We have interpreted 19 excited states in the frame of the LSSM. We have measured also the lifetimes for 13 excited states of the \'ANTPOT. 58 CO\' nucleus. The lifetimes were measured with the Doppler Shift Attenuation Method (DSAM). For this study the \'ANTPOT. 58 CO\' nuclei were populated with the reaction \'ANTPOT. 51 V\'(ANTPOT. 10 B\', p2n) at 36 MeV bombarding energy, using a target consisting of a 770\'mü\'g/\'cm POT. 2\' foil with Pb backing. The experimental values were also compared with the LSSM calculations. Experimental B(M1) reduced transition probabilities, and thus the lifetimes, are well reproduced by the theoretical model for fi v e o f the identified levels. The observed levels presented wave functions with large configuration mixing with the main configuration being \'pi\'\'f POT -1 IND. 1/2\' (PRODUTO VETORIAL) v \'p POT 2 IND. 3/2\' \'f POT 1 IND. 5/2\',. The results indicate that most of the excited states in the \'ANTPOT. 58 CO\' nucleus has a spherical behavior and is well reproduced considering single-particle excitations.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:36:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:59:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 03921.pdf: 1307128 bytes, checksum: 0133e9887832ead2837f9ca0ee69dcea (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

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Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Em conseqüência do aumento da demanda de gás e petróleo no mercado nacional e internacional, as especificações e certificações dos resultados de analises químicas de tubos para gasodutos e oleodutos têm se tornados cada vez mais exigentes. Um contínuo desenvolvimento tem sido realizado para a melhoria de aços microligados da classe API (American Petroleum Institute). As propriedades do aço dependem do controle da composição química e parâmetros de processo durante sua fabricação. Neste trabalho, foi realizada comparação das incertezas de medição entre as técnicas de espectrometria de fluorescência de raios X por comprimento de onda (WDXRF) e de emissão óptica com fonte de arco voltaico (OES-spark) nas análises de acompanhamento de processo na produção de aços classe API. Usualmente, este tipo de análise requer menos de 40 segundos para completa caracterização química para ajuste nos parâmetros de processo de produção. As principais fontes de influência nas análises químicas foram avaliadas por planejamento de experimentos. Os elementos constituintes e traço como Al, Si, P, S, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, As, Nb, Mo e Sn foram determinados utilizando as metodologias normalizadas pela ASTM E-322, E-415, E-1009 e E-1085. Os materiais de referência certificados 185A e 187A da CMI (Czech Metrology Institute) foram utilizados para avaliação dos métodos. As incertezas das medições de resultados e a validação com relação a repetitividade e reprodutibilidade das medições foram obtidas conforme os testes estatísticos, recomendados pela norma ISO/IEC 17025. A incerteza de medição para cada elemento é discutida para ambas as técnicas. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP