Hidróxidos Duplos Lamelares (HDL) são materiais lamelares constituídos de camadas positivamente carregadas de um hidróxido misto de dois metais (um di e um trivalente), com ânions hidratados no domínio interlamelar. Apesar de serem potenciais adsorventes, o estudo da adsorção de colato de sódio sobre estes sólidos foi pouco explorado até hoje. Este estudo é importante, pois abre caminho para uma potencial aplicação farmacêutica de HDL na remoção de colato produzido em excesso pelo corpo humano, e diminuindo o risco de doenças conseqüentes desse excesso. Este trabalho teve por objetivo estudar a adsorção e a sorção de colato de sódio a partir de soluções aquosas, em hidróxido duplo lamelar de magnésio e alumínio intercalado com carbonato, Mg-Al-CO3-HDL, verificando o efeito de variáveis como temperatura, pH e força iônica do meio. O adsorvente foi preparado pelo método de coprecipitação a pH variável e caracterizado quanto à composição, organização estrutural, textura e morfologia, sendo utilizado na forma original ou após calcinação. A adsorção de colato de sódio no HDL não calcinado indicou que não ocorre a substituição do ânion interlamelar (CO32-), mas sim a adsorção por interação do ânion orgânico com as cargas residuais na superfície do HDL. O processo mostrou uma grande dependência das variáveis estudadas. A análise multivariacional confirmou e quantificou a importância de cada variável. Em todos os casos, o aumento da temperatura resultou em uma diminuição na quantidade máxima adsorvida. O aumento da força iônica do meio, por meio da adição de um sal neutro, resulta em uma melhoria na capacidade de remoção de ânions. Na faixa avaliada, quanto maior o valor do pH das soluções de colato, menor a quantidade máxima adsorvida. Os resultados obtidos para a sorção no HDL calcinado mostraram que inicialmente o HDL é reconstituído com a intercalação de ânions OH-. Em casos onde a concentração do composto orgânico era alta, o colato foi intercalado formando uma nova fase. Neste caso, a sorção de colato apresentou curvas com perfil semelhante às da adsorção: as isotermas atingem um patamar onde a sorção torna-se constante e o aumento da temperatura diminui a quantidade sorvida. Pelos resultados obtidos, foi proposto um modelo de intercalação de colato em bicamada. Os resultados indicam também que a remoção do colato pelo HDL calcinado se mostra mais eficiente do que aquela obtida com o HDL não calcinado. / Layered Double Hydroxides (LDH), are lamellar materials constituted of positively charged layers of two mixed cations hydroxide (a bi and a trivalent one), with hydrated anions in the interlayer domain. In spite of being potential adsorbents, the study of the sodium cholate adsorption on these solids has not been well explored yet. This study is important, because it opens the perspective for the application of LDH in the pharmaceutical field in the removal of cholate produced in excess by the human organism and decreasing the risk of consequent diseases from this excess. The aim of this work was to study the adsorption and the sorption of sodium cholate from aqueous solutions, in Mg-Al-CO3-LDH, verifying the effect of the variables: temperature, pH and ionic strength of the media. The adsorbent was prepared by the coprecipitation at variable pH method and characterized with respect to their composition, structural organization, texture and morphology, being utilized in the pristine form or after calcination. The adsorption of sodium cholate in pristine LDH indicated that the exchange of the interlayer anion (CO32-) doesn\'t occur, but the adsorption process occurs by the interaction of the anion with the residual charges on the LDH surface. The process showed great dependence on the parameters studied. The multivariational analysis confirmed and quantified the influence of each variable. In all the experiments, increasing the temperature resulted in a decrease in the maximum adsorbed quantity. Increasing the ionic strength of the media, by the addition of a neutral salt, results in a better anions removal capacity. In the evaluated interval, the bigger the initial pH value of the cholate solutions, the lower the maximum adsorbed quantity. The results obtained for the sorption in calcined LDH showed that initially the LDH are reconstituted with the OH- anions intercalated. In the experiments at high concentration, the cholate is intercalated forming a new phase. The profile of cholate sorption are similar to that of the adsorption: the isotherms reach a plateau where the sorption becomes constant and the raise in the temperature decreases the sorbed quantity. By the obtained results, it was proposed a cholate intercalation model forming a bilayered structure. The results indicate that the cholate removal by the calcined LDH is more efficient than that presented by the uncalcined one.

Dados da CETESB revelam que a comercialização de derivados do petróleo na Cidade de São Paulo, em especial a gasolina, tem gerado um número significativo de casos de vazamento de combustíveis, causados pela falta de manutenção de equipamentos, deterioração de tanques e tubulações, e falhas operacionais decorrentes do despreparo dos profissionais que atuam nesses estabelecimentos. A área urbana da Cidade de São Paulo está, em grande parte, edificada sobre os depósitos sedimentares de idade cenozóica da Bacia de São Paulo, onde a Formação Resende apresenta distribuição generalizada e compreende mais de 80% do preenchimento sedimentar. Argilominerais esmectíticos predominam na fração fina dos sedimentos da Formação Resende e a possível interação deles com hidrocarbonetos foi o objeto de investigação dessa dissertação. Nesse sentido, o presente trabalho teve por objetivo o estudo laboratorial da interação, por meio de sorção e desorção, de hidrocarbonetos encontrados comumente, como gasolina comercial, benzeno, tolueno e xilenos, com argilominerais esmectíticos da Formação Resende, no contexto da zona vadosa, na Bacia de São Paulo. Para tanto, três amostras argilosas da Formação Resende foram coletadas na zona leste da Cidade de São Paulo, tendo sido efetuada sua caracterização granulométrica, mineralógica (via DRX) e química (análise de CNH). Em testes de inchamento com gasolina e orgânicos puros, nenhuma das amostras apresentou absorção dos compostos. Os testes de adsorção e desorção procuraram caracterizar a interação dos hidrocarbonetos com a rocha total, fração silte e fração argila dos sedimentos, variandose o tempo de exposição (30 minutos a 32 dias) das amostras aos contaminantes. Os resultados obtidos permitiram reconhecer que a adsorção é o mecanismo de sorbância predominante. A variação das concentrações ao longo do tempo evidenciou que a interação amostra/contaminante é dinâmica ao longo do tempo de contato, havendo momentos distintos de sorbância, com variação significativa e bem representada dos teores adsorvidos, e que essas fases ocorrem independentemente da granulometria ou mineralogia das amostras, sendo: os sedimentos argilosos adsorvem, na média, as mesmas ordens de grandeza de cada contaminante, o que é devido a sua homogeneidade granulométrica e mineralógica em pequena escala; dentro da ordem de grandeza de adsorção de cada contaminante, as diferenças composicionais (granulométricas e mineralógicas) entre as amostras de sedimentos argilosos alteram os teores dos compostos em função da proporção de argila na rocha total, de forma que quanto mais contaminante será adsorvido, e do tipo de argilomineral predominante na fração argila, sendo a maior proporção de esmectita um fator favorável. / Data from the Environmental Agency of São Paulo State (Company of Environmental Sanitation Technology CETESB) reveal that the commercialization of petroleum products in the city, especially gasoline, has generated a high number of fuel leakages and contaminated areas. The urban area of São Paulo city is underlain by the Cenozoic sedimentary deposits of the São Paulo Basin. In this basin, smectiterich mudstone of the Resende Formation is widely distributed and comprises over 80% of the sedimentary filling. The aim of this study was to investigate the interaction of smectiterich mudstone of the Resende Formation with hydrocarbons in the São Paulo Basin. The sorption and desorption of common hydrocarbons, such as gasoline, benzene, toluene and xylene, by the smectitic clay minerals, in the context of vadose zone, were investigated in laboratory. Three representative subsurface samples of mudstone were collected in the east part of São Paulo city and characterized by granulometry, Xray analysis and CHN determination. Swelling test with gasoline and pure organic compounds does not promote absorption in the three studied samples. Adsorption and desorption tests were employed to characterize the interaction between the hydrocarbons and the wholerock, silt and clayfractions of the mudstone in different time intervals of contact (30 minutes to 32 days). The results revealed the adsorption as the main interaction mechanism. Variations in concentration of contaminants in different time intervals of contact indicated a dynamic interaction between sample and hydrocarbons, existing phases with distinct amounts of organics adsorbed (or retained after desorption). Theses phases are controlled by the time of contact and are independent of samples granulometry and mineralogy, and contaminant type. The three mudstone samples adsorb about the same amount of each contaminant, which is due to their overall granulometric and mineralogic homogeneity. Nevertheless, minor and local changes in sample composition (granulometry and mineralogy) cause a small scale variation in the amounts of each contaminant adsorbed as a result either of clay proportion in the whole-rock and of the predominant clay mineral in the clay fraction.

Orientador: Fenelon Martinho Lima Pontes / Banca: Adenilson José Chiquito / Banca: Luís Fernando da Silva / Banca: Aroldo Geraldo Magdalena / Banca: Flávio Junior Caires / Banca: Fenelon Martinho Lima Pontes / Resumo: Com o crescimento das aplicações dos nanomateriais, as metodologias de síntese têm se tornado importante para pesquisadores e investidores nesse ramo da ciência. A metodologia hidrotérmica permite a síntese de nanopartículas de ZrO2 com uma estrutura estável e morfologia bem definidas, e tamanhos que chegam na ordem de 5 nm. Essa estrutura nanopartículada combinada com o SiO2 tem a capacidade de sofrer transformações nas sua configuração eletrônica, o que permite, uma redução do Band gap. Essa propriedade é extremamente importante para aplicação em fotodegradação. Os resultados das caracterizações mostraram que a rota de síntese utilizada foi eficiente na produção de nanoestruturas cristalinas de ZrO2 e a metodologia para obter o Core-Shell foi eficiente para a formação da heteroestrutura. As análises de FT-IR e TG mostraram que restou apenas uma pequena quantidade de material residual na superfície dos materiais após o tratamento térmico, demostrando que a técnica hidrotermal mostrou-se eficiente tanto na cristalização e crescimento do ZrO2 como na eliminação do material orgânico proveniente da síntese e o método sol-gel usado para obter Core-Shell também proporciona uma quantidade de resíduos sobre a superfície do material. Os estudos de adsorção revelaram que o comportamento do SiO2 e do ZrO2 na adsorção do corante Rodamina B funcionam de formas distintas e a união dos óxidos proporciona o aparecimento de novas características importantes para o processo adsortivo. Os resu... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: With the growth of nanomaterials applications, synthesis methodologies have become important for researchers and investors in this field of science. The hydrothermal methodology allows the synthesis of ZrO2 nanoparticles with a well-defined stable structure and morphology, and sizes ranging in the order of 5 nm. This nanoparticle structure combined with SiO2 has the capacity to undergo transformations in its electronic configuration, which allows a reduction of Band Gap. This property is extremely important for the photodegradation application. The results of the characterizations showed that the synthesis route used was efficient in the production of crystalline ZrO2 nanostructures and the methodology to obtain Core-Shell was efficient for the heterostructure formation. The analysis of FT-IR and TG showed that there is a small amount of residual material on the surface of the materials after the heat treatment, demonstrating that the hydrothermal technique proved to be efficient both in the crystallization and growth of ZrO2 how the elimination of the organic material from the synthesis and the sol-gel method used to obtain Core-Shell also provides a quantity of residues on the surface of the material. The adsorption studies showed that the behavior of SiO2 and ZrO2 in the adsorption of Dye Rhodamine B works in different ways and the union of the oxides gives rise to new important characteristics for the adsorption process. The results of Band Gap and photodegradation reveal... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Rodrigo Braga Moruzzi / Banca: Luiza Cintra Campos / Banca: Gustavo Henrique Ribeiro da Silva / Resumo: As indústrias têxteis caracterizam-se pelos elevados volumes de água consumida e de efluente lançado, o qual, por possuir coloração intensa, reduz a penetração da luz solar nos corpos hídricos receptores e afeta a fotossíntese. Nesse trabalho, avaliou-se a adsorção do corante Azul Reativo 19 (RA19) por carvão ativado comercial (CAP), CAP tratado por ozônio (CAP - O3), lama vermelha (LV) e LV tratada por ozônio (LV - O3). Os adsorventes foram caracterizados quanto ao pH, condutividade elétrica, número de iodo, índice de azul de metileno, granulometria, composição química, mineralogia e micromorfologia. Investigou-se a influência do pH e da temperatura no processo de adsorção. Além disso, analisou-se a cinética da adsorção de RA19 a diferentes concentrações iniciais (300, 500, 1000, 2000 e 3000 mg/L), por meio dos modelos de pseudo primeira ordem, pseudo segunda ordem, difusão intrapartículas e Elovich; e avaliou-se a capacidade de adsorção dos quatro adsorventes, por isotermas de Langmuir e Freundlich. Os resultados indicaram que o tratamento por ozônio não altera significativamente a composição química do CAP e da LV, mas possivelmente reduz o volume de mesoporos do CAP. A eficiência de remoção do RA19 por CAP independe do pH inicial da solução, mas por LV, é favorecida em pH mais baixo (igual a 3). Observou-se que 120 minutos são suficientes para atingir o equilíbrio da reação; e que o aumento da concentração inicial de corante reduz a eficiência de remoção, mas aumenta a ca... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Textile industries are characterized by high water consumption and by large effluent release, which is strongly colored and therefore reduces sunlight penetration into water and affects photosynthesis. This study evaluated the adsorption of Reactive Blue 19 (RB19) by commercial activated carbon (PAC), PAC treated by ozone (PAC - O3), red mud (RM) and RM treated by ozone (RM - O3). The adsorbents were characterized by pH, electric conductivity, iodine number, Methylene Blue index, granulometry, chemical and mineralogical composition and micromorphology. Influence of pH and temperature was investigated. Additionally, the RB19 adsorption kinetics was evaluated at different initial concentrations (300, 500, 1000, 2000 and 3000 mg/L) with the pseudo first order, pseudo second order, intraparticle diffusion and Elovich models; and the adsorptive capacity of the adsorbents was investigated by Langmuir and Freundlich isotherms. The results showed that ozone treatment does not significantly change the chemical composition of PAC and RM, but it possibly reduces PAC's mesopore volume. The initial pH does not influence the efficiency of RB19 removal by PAC, but it influences the removal by RM, being higher at lower pH (equal to 3). The adsorption reached an equilibrium state at about 120 minutes from the beginning of the experiments; and it was observed that increasing initial dye concentration, removal efficiency was reduced, while adsorption capacity was improved. The experimental data fitted well to the pseudo second order and Elovich kinetics models, which indicate that the process is controlled by chemisorption. The RB19 removal obeys the Freundlich isotherm model, showing multilayer adsorption on heterogeneous surface. The thermodynamic studies indicated that RB19 has affinity to the adsorbents, and the reaction occurs spontaneously... (Complete abstract electronic acess below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-19Bitstream added on 2014-06-13T19:27:24Z : No. of bitstreams: 1 gajego_eb_me_botfca.pdf: 318258 bytes, checksum: 12cb83bcb0e1495ce86ee6ad0f1ddef9 (MD5) / Nas grandes culturas agrícolas é cada vez maior a interferência de plantas daninhas e dentre os problemas existentes este é um dos que mais oneram a produção. O objetivo deste estudo foi avaliar em condições de casa de vegetação a eficácia de diferentes herbicidas, sobre diferentes espécies de braquiárias, pulverizados em pré-emergência em solo seco, bem como o efeito de épocas de chuva após a aplicação destes, em dois tipos de solo. Foi instalado um estudo para cada herbicida em cada tipo de solo testado, sendo um solo de textura argilosa (Neossolo Litólico) e outro de textura média (Latossolo Vermelho-escuro Distrófico). Utilizou-se as espécies, Brachiaria decumbens, B. plantaginea e B. ruziziensis. A semeadura foi realizada em vasos de plástico com capacidade de 4,0 L. Os herbicidas e doses testados foram: imazapic 130 g. ha-1, metribuzin 1.920 g. ha-1, e trifluralin 3.000 g. ha-1. Foi aplicada uma lâmina d‟água de 20 mm em 0, 1, 2, 4, 6, 8, 10 e 16 dias após a pulverização dos herbicidas. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado; com quatro repetições e os tratamentos foram dispostos em um esquema fatorial 8x2, no qual se testou oito períodos de chuva após a aplicação do herbicida em dois tipos de solo para cada espécie. Avaliações visuais de fitotoxicidade foram realizadas em intervalos de dois dias após a emergência das plantas (DAE), por um período de 15 dias. O herbicida metribuzin e trifluralin podem permanecer após a sua pulverização em solo seco por até 16 dias sem chuva, sem que sua eficiência de controle das espécies B. decumbens, B. plantaginea, e B. ruziziensis seja afetada. A eficiência de controle do herbicida metribuzin sobre as espécies de braquiárias estudadas foi dependente da textura do solo avaliado. A eficiência do herbicida trifluralin sobre... / In major crops is growing weed interference and problems among this is one of the main factors that increase the production. The aim of this study was to evaluate in terms of greenhouse effectiveness of different species of brachiaria, sprayed pre-emergence in dry soil, and the effect of extreme rainfall after application of these in two soil types. It was installed a study for each herbicide in each soil type tested, being a clay soil (Neossolo Litólico) and a medium texture (Latossolo Vermelho-escuro Distrófico). We used species, Brachiaria decumbens, B. plantaginea and B. ruziziensis. The seeds were sown in plastic pots with a capacity of 4.0 L. Herbicides and doses were tested: 130 g imazapic. ha-1 metribuzin 1.920 g. ha-1 and 3.000 g trifluralin. ha-1. Was applied to a water depth of 20 mm at 0, 1, 2, 4, 6, 8, 10 and 16 days after spraying of the herbicides. The experimental design was completely randomized, with four replications and treatments were arranged in a 8x2 factorial design, in which we tested eight periods of rain after herbicide application in two soil types for each species. Review of visual phytotoxicity were made every two days after plant emergence (DAE), for a period of 15 days. The herbicide trifluralin and metribuzin may remain after spraying in dry soil for up to 16 days without rain, without his control efficiency of species Brachiaria decumbens, B. plantaginea and B. ruziziensis be affected. The control efficiency of the herbicide metribuzin on brachiaria species studied was dependent on soil texture evaluated. The efficiency of trifluralin on the species B. decumbens and B. ruziziensis was dependent on the texture of the soil studied, as for B. plantaginea the type of soil texture evaluated did not affect the control efficiency of the herbicide trifluralin. The imazapic independent of the control was not satisfactory... (Complete abstract click electronic access below)

Neste trabalho apresentamos um estudo teórico da ação surfactante do Te no crescimento epitaxial do InAs sobre o GaAs (001). Os cálculos foram feitos dentro da teoria do funcional densidade com a aproximação de densidade local, e utilizando-se pseudopotenciais ab initio com conservação da norma. Os resultados indicam que a interdifusão do Te, para a superfície de crescimento, reduz a energia livre do sistema, o que está de acordo com a ação surfactante do Te. Porém verificamos, baseado num processo de troca As <-> Te entre primeiros vizinhos, que parte do Te fica preso na interface GaAs/In-As, dando origem à uma interface GaAs/Te/InAs com meia monocamada de Te, também confirmando resultados experimentais. Calculamos da energia de formação da interface GaAslTef InAs, e os resultados indicam que esta estrutura é energeticamente instável quanto à segregação de fase. Por outro lado, uma interface formada por uma monocamada de In-As sobre o GaAs (001), tem a sua energia de formação reduzida, devido à presença do Te. Também verificamos que o Te evita a formação de aglomerados de As na superfície de crescimento, por meio de uma interação repulsiva entre os dímeros de As adsorvidos sobre o Te. Calculamos os mesmos processos de adsorção e troca do As2 sobre o GaAs (001) terminado em Ga, e coberto por uma monocamada de outros elementos da coluna VI, o Se e o S. Os nossos resultados indicam que a adsorção do As2 é um processo exotérmico, porém a troca As <-> {Se, S} não é energeticamente favorável. Quanto a estrutura eletrônica da interface GaAs/Te/ InAs, para uma concentração de meia monocamada de Te, determinamos a descontinuidade da faixa de valência, \"valence-band-offset\" (VBO), e a estrutura de faixas de energia. Utilizando-se os mesmos procedimentos de cálculo e dentro do estudo de interfaces, estudamos a dependência do VBO da interface GaAslAlAs, com a inclusão de uma monocamada de ,Si ou de Ge na região da interface, bem como a dependência do VBO com a ordem de crescimento dos materiais. Verificamos que o aumento do VBO, quando o GaAs é depositado sobre o AlAs (001), é devido à ocupação pelo Si (Ge) de sítios de As ligado às camadas de GaAs da interface. De forma análoga, a redução do VBO quando o AlAs é depositado sobre o GaAs (001), é devido à ocupação pelo Sz (Ge) de sitios de As ligados às camadas de AlAs da interface. / We investigate the initial steps of the surfactant mediated epitaxial growth of InAs over GaAs (001) surface, with Te as a surfactant element. The calculations are performed within the density functional theory, using norm-conserving ab-initio pseudopotentials, and local density approximation. The results indicate that the interdiffusion of Te atoms to the growth surface reduce the surface free energy, confirming the surfactant action of Te. Moreover we find that, using the first neighbour As <-> 7e exchange process, only partial interdiffusion of Te atoms to the growth surface occurs, giving rise to the GaAs/Te/InAs interface, with half a monolayer of Te atoms. Next we have calculated the stability of GaAs/Te/InAs interface against phase segregation, where the results show that this structure is energetically unstable. On the other hand, the interface with one monolayer of InAs over GaAs (001), present a reduction of the formation energy with the inclusion of Te atoms in this interface. Also we have verified that 7e atoms induce a repulsive interaction between As dimers adsorbed on Te layer, which prevents the formation of clusters of ,4s on the growth surface. The adsorption and exchange process of As2 molecules over GaAs (001), Ga terminated, and covered by ,Se and,S atoms was considered. The results indicate that the adsorption process is energetically favourable, but the subsequent exchange process, As <-> {Se,S}, is not energetically favourable. The electronic structure and the valence-bandoffset (VBO) of GaAs/Te/InAs interface, with half a monolayer of Te atoms was calculated. Using the same calculation procedure, we have determinated the change of VBO of GaAs/ AlAs interface, with an inclusion of Si or Ge atoms in the interface between GaAs and AlAs, and the dependence of VBO with the growth sequence of materials. The results indicate that the increase of VBO, when the GaAs is deposited over AlAs (001), can be attributed to the Si (Ge) atoms which occupy the As sites binding to the GaAs layers of the interface. Otherwise the reduction of VBO, when the AtAs is deposited over GaAs (001), is attributed to the Sz(Ge) atoms which occupy the As sites binding to the AlAs layers of the interface.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:04:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lorena Frasson.pdf: 1448726 bytes, checksum: 03fe202b674cae2a7d55326aec28abec (MD5) Previous issue date: 2012-06-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho teve como objetivo avaliar as características físico-químicas do carvão ativado (CA) gerado a partir da casca de coco e do pinus e tentar associá-las à capacidade de adsorção do herbicida 2,4-D pelos carvões ativados estudados por meio de ensaios de isotermas de adsorção em água destilada e deionizada (ADD) e em água filtrada (AF) a partir dos modelos de Freundlich e de Langmuir, assim como verificar se a redução da granulometria do carvão interfere na capacidade de adsorção do 2,4-D. O motivo pelo qual inicialmente se utilizou ADD foi avaliar a eficiência do CA em adsorver o herbicida sem que houvesse qualquer outro interferente que pudesse competir com o 2,4-D e para comparar os resultados obtidos em ADD com os obtidos na AF. O pH da solução de 2,4-D (6,86) foi ajustado para valores/condições reais de operação da ETA Carapina - ES, que forneceu a AF utilizada nesse trabalho. A pesquisa utilizou carvões ativados vegetais fornecidos por dois fabricantes brasileiros. Uma das empresas forneceu o CAG e o CAP derivados da casca de coco. O CAG foi utilizado na sua granulometria original (08x30 mesh), onde foi denominado de CA-1, e na granulometria menor que 325 mesh, denominado de CA-2. Já o CAP, fornecido por esta mesma empresa, foi denominado de CA-3. O outro fabricante forneceu o CAP derivado do pinus e este carvão foi denominado de CA-4. Dentre os carvões estudados, o CA-3 apresentou maior capacidade adsortiva máxima (qA,máx). As análises fisíco-químicas não contribuíram para a escolha do carvão mais eficiente e, estatisticamente, não houve diferença entre os ensaios realizados em ADD e AF / This research aims to evaluate the activated carbon (AC) physical-chemicals characteristics generated from coconut´s peel and pinus and associate them to 2,4-D herbicide adsorption capacity of studied activated carbons by adsorption isotherms assay in destilated and deionized water (DDW) and filtered water (FW) from Freundlich and Langmuir models, as well as verifying the carbon granulometry reduction interference on the 2,4-D adsorption capacity. Firstly, the DDW was used to evaluate the AC herbicide adsorption efficiency without any interferent which might compete with 2,4-D and to compare the results obtained from DDW with FW results. 2,4-D pH solution (6,86) was fitted to real operational values/conditions of Carapina Water Treatment Plant (WTP) ES, which provide the FW used in this study. The research used vegetable AC provided by two Brazilian producers. One company provided GAC and PAC derivated from coconut peel. The GAC used with the normal granulometry (08x30 mesh) was named CA-1, and with a granulometry lower than 325 mesh was named CA-2. CAP was named CA-3. The another company provided PAC derivated from pinus, which was named CA-4. CA-3 showed higher maximum adsorption capacity (qAmax). The physical-chemicals analysis did not contributed to the most efficient coal selection and, statistically, there were not differences between DDW and FW assays

Orientador: Newton Luiz Dias Filho / Banca: Enes Furlani Junior / Banca: André Rodrigues dos Reis / Banca: Edemar Benedetti Filho / Banca: Gilberto José de Arruda / Resumo: Desruptoress endócrinos (D.E), como por exemplo, os pesticidas, representam uma classe emergente de contaminantes em sistemas aquáticos, que pode comprometer a vida da biota aquática e de seres humanos. Embora alguns estudos estejam sendo desenvolvidos no sentido de quantificação e verificação da toxicidade dos D.E presentes no ambiente, praticamente não há na literatura registros de estudos associados ao comportamento e disponibilidade destas substâncias em águas superficiais. Este trabalho buscou determinar a presença dos herbicidas 2,4-D(ácido 2,4-diclorofenoxiacético), Atrazina e Linuron e do inseticida Paration Metil, considerados D.E pela literatura internacional, nas águas do Rio Aporé e propor perspectivas de tratamento de águas de sistemas hídricos por meio de adsorventes sólidos de baixo custo. Este rio está localizado no cerrado brasileiro, o qual é marco divisor do Estado de Mato Grosso do Sul com o Estado de Goiás e recebe grande carga de resíduos de produção agrícola. Após a coleta de amostras de água em pontos estratégicos, foi feita extração pela técnica de Extração em Fase Sólida, em cartuchos de sílica C-18 e a detecção em Cromatografia Gasosa acoplada com detector de Espectrometria de Massas. Os materiais testados para a remoção dos pesticidas alvo deste trabalho foram obtidos a partir de: i) argila organicamente modificada com o surfactante N-dodecil-2-pirrolidona (Mo-DDP); ii) garrafas de PET pós uso (PET); III) biomassa de pinhão manso - J. curcas L. (TPMAN); iv) cinzas de casca de arroz (CCA); v) sílica gel organicamente modificada com 2-Amino-1,3,4- thiadiazol (SGT) e vi) carvão ativado a partir de casca de coco (CA). Os estudos de detecção e quantificação dos pesticidas nas águas do Rio Aporé demonstraram a presença dos pesticidas Malation e Dibutilftalato, os quais são considerados D.E por órgãos governamentais brasileiro,... / Abstract: Endocrine disrupters chemical (EDC), such as pesticides, represent an emerging class of contaminants in aquatic systems that can compromise the life of aquatic biota and human. Although some studies are being developed to quantify and verify the toxicity of EDC in the environment, there is almost no literature records related to the conduct studies and availability of these substances in surface waters. The aim of this study was to verity the presence of herbicide 2,4-D (diclorfenoxacetic acid), Atrazine and Linuron and insecticide Methyl Paration in Aporé River to propose perspectives of treatment in these waters by using low cost adsorbents. This river is located at the Brazilian savanna region, river that is located between Mato Grosso do Sul state and Goias state and receives a great amount of agricultural production waste. After collecting an amount of water at strategic points, has been done an extraction by the technical of Solid Phase Extraction, in cartridges of silica C-18, the detection in Gas Chromatography, attached with a detector Mass Spectrometry. The materials tested for the removal of pesticides, targeted in this study, were obtained from the: i) organically modified clays with surfactant N-dodecyl-2-pyrrolidone (Mo-DDP); ii) PET- Polyethylene terephthalate bottle after use (PET); III) biomass of J. curcas L. (TPMAN); iv) rice husk ash (RHA); v) silica gel organically modified with 2-Amino-1,3,4-thiadiazole (SGT) and vi) activated carbon from coconut shell (AC). Studies of detection and quantification of pesticides on the Aporé River's water demonstrate the presence of pesticides Malathion and Dibutyl phthalate(DBP), which are considered EDC by Brazilian, American and European government agencies. The adsorbents used had positive parameters to use for removal of these molecules, both in batch studies when fixed bed. The adsorption parameters tested showed that 60 to 120 min. ... / Doutor

Neste trabalho apresentamos um estudo teórico da ação surfactante do Te no crescimento epitaxial do InAs sobre o GaAs (001). Os cálculos foram feitos dentro da teoria do funcional densidade com a aproximação de densidade local, e utilizando-se pseudopotenciais ab initio com conservação da norma. Os resultados indicam que a interdifusão do Te, para a superfície de crescimento, reduz a energia livre do sistema, o que está de acordo com a ação surfactante do Te. Porém verificamos, baseado num processo de troca As <-> Te entre primeiros vizinhos, que parte do Te fica preso na interface GaAs/In-As, dando origem à uma interface GaAs/Te/InAs com meia monocamada de Te, também confirmando resultados experimentais. Calculamos da energia de formação da interface GaAslTef InAs, e os resultados indicam que esta estrutura é energeticamente instável quanto à segregação de fase. Por outro lado, uma interface formada por uma monocamada de In-As sobre o GaAs (001), tem a sua energia de formação reduzida, devido à presença do Te. Também verificamos que o Te evita a formação de aglomerados de As na superfície de crescimento, por meio de uma interação repulsiva entre os dímeros de As adsorvidos sobre o Te. Calculamos os mesmos processos de adsorção e troca do As2 sobre o GaAs (001) terminado em Ga, e coberto por uma monocamada de outros elementos da coluna VI, o Se e o S. Os nossos resultados indicam que a adsorção do As2 é um processo exotérmico, porém a troca As <-> {Se, S} não é energeticamente favorável. Quanto a estrutura eletrônica da interface GaAs/Te/ InAs, para uma concentração de meia monocamada de Te, determinamos a descontinuidade da faixa de valência, \"valence-band-offset\" (VBO), e a estrutura de faixas de energia. Utilizando-se os mesmos procedimentos de cálculo e dentro do estudo de interfaces, estudamos a dependência do VBO da interface GaAslAlAs, com a inclusão de uma monocamada de ,Si ou de Ge na região da interface, bem como a dependência do VBO com a ordem de crescimento dos materiais. Verificamos que o aumento do VBO, quando o GaAs é depositado sobre o AlAs (001), é devido à ocupação pelo Si (Ge) de sítios de As ligado às camadas de GaAs da interface. De forma análoga, a redução do VBO quando o AlAs é depositado sobre o GaAs (001), é devido à ocupação pelo Sz (Ge) de sitios de As ligados às camadas de AlAs da interface. / We investigate the initial steps of the surfactant mediated epitaxial growth of InAs over GaAs (001) surface, with Te as a surfactant element. The calculations are performed within the density functional theory, using norm-conserving ab-initio pseudopotentials, and local density approximation. The results indicate that the interdiffusion of Te atoms to the growth surface reduce the surface free energy, confirming the surfactant action of Te. Moreover we find that, using the first neighbour As <-> 7e exchange process, only partial interdiffusion of Te atoms to the growth surface occurs, giving rise to the GaAs/Te/InAs interface, with half a monolayer of Te atoms. Next we have calculated the stability of GaAs/Te/InAs interface against phase segregation, where the results show that this structure is energetically unstable. On the other hand, the interface with one monolayer of InAs over GaAs (001), present a reduction of the formation energy with the inclusion of Te atoms in this interface. Also we have verified that 7e atoms induce a repulsive interaction between As dimers adsorbed on Te layer, which prevents the formation of clusters of ,4s on the growth surface. The adsorption and exchange process of As2 molecules over GaAs (001), Ga terminated, and covered by ,Se and,S atoms was considered. The results indicate that the adsorption process is energetically favourable, but the subsequent exchange process, As <-> {Se,S}, is not energetically favourable. The electronic structure and the valence-bandoffset (VBO) of GaAs/Te/InAs interface, with half a monolayer of Te atoms was calculated. Using the same calculation procedure, we have determinated the change of VBO of GaAs/ AlAs interface, with an inclusion of Si or Ge atoms in the interface between GaAs and AlAs, and the dependence of VBO with the growth sequence of materials. The results indicate that the increase of VBO, when the GaAs is deposited over AlAs (001), can be attributed to the Si (Ge) atoms which occupy the As sites binding to the GaAs layers of the interface. Otherwise the reduction of VBO, when the AtAs is deposited over GaAs (001), is attributed to the Sz(Ge) atoms which occupy the As sites binding to the AlAs layers of the interface.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-09-12T20:09:04Z No. of bitstreams: 1 MartaRodrigues.pdf: 1092531 bytes, checksum: 1276140edb499ab5e3990cb0818ef871 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-12T20:09:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MartaRodrigues.pdf: 1092531 bytes, checksum: 1276140edb499ab5e3990cb0818ef871 (MD5) Previous issue date: 2017-07-27 / This work aimed to prepare a material, from the intercalation of a Maranhense clay with a polymer, able to adsorb oil derivatives in aqueous media. The polymer was synthesized from a copolymerization reaction between a tertiary amine and an organic halide, known as Ionene, which was characterized by hydrogen nuclear magnetic resonance (1 H-NMR). The preparation of the clay-ionene adsorbent occurred by the exchange of the interlamellar inorganic cations by the organic cations of the polymer, after the clay in natura receive acid and alkaline treatment. X-ray Diffraction (XRD), Infrared Spectroscopy (FTIR), Surface Area, Thermogravimetry (TG) and Foster Swelling performed the characterization of the new material. The results showed that the cation exchange process occurred, confirmed by the increase of the basal distance (d001) observed in the XRD and by the appearance of the characteristic bands of the organic cations detected by the infrared spectra. The Foster swelling results show that the nanocomposite has higher interaction with organic solvents. In the adsorption tests the organophilic clays, as expected, presented higher efficiency in relation to the in natura material, with removal rate of approximately 90%. The kinetic modeling studies showed that the adsorption is of pseudo second order, indicating that the process is chemical. / Este trabalho teve por objetivo preparar um material, a partir da intercalação de uma argila maranhense com um polímero, capaz de adsorver derivados de petróleo em meio aquoso. O polímero foi sintetizado a partir de uma reação de copolimerização entre uma amina terciária e um haleto orgânico, conhecido como Ioneno, e caracterizado por ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMH- 1H). O preparo do adsorvente argila-ioneno ocorreu pela troca dos cátions inorgânicos interlamelares pelos cátions orgânicos do polímero, após a argila in natura receber tratamento ácido e sódico. A caracterização do novo material foi realizada por Difratograma de Raios-X (DRX), Espectroscopia de Infravermelho (FTIR), medidas de Área Superficial, termogravimetria (TG) e Inchamento de Foster. Os resultados mostraram que ocorreu o processo de troca de cátions, confirmado pelo aumento da distância basal (d001) observado no DRX e pelo aparecimento das bandas característicos dos cátions orgânicos detectados pelos espectros de Infravermelho. Os resultados do inchamento de Foster mostram que o nanocompósito possui maior interação por solventes orgânicos. Nos testes de adsorção as argilas organofilicas, como esperado, apresentaram maior eficiência em relação ao material in natura, com taxa de remoção de aproximadamente 90 %. Os estudos de modelagem cinética mostraram que a adsorção é de pseudo segunda ordem, indicando que o processo é químico.