Os alginatos de metais alcalinos (Li+, Na+ e K+), alcalino-terrosos (Mg2+, Ca2+, Sr2+ e Ba2+), de amônio, mono-, di- e trietanolamônio foram sintetizados por neutralização do ácido algínico com os respectivos hidróxidos, ou carbonatos, e com as aminas. Os sais foram caracterizados por análise elementar e espectroscopia na região do infravermelho, confirmando as sínteses. Após caracterização, os compostos foram submetidos à análise térmica (TG/DTG, DTA e DSC) para avaliar seu comportamento térmico e seus resíduos de decomposição, que foram caracterizados por IR e XRD. Os alginatos de amônio e etanolamônio se decompuseram com liberação de amônia ao final do experimento. Os alginatos de metais alcalinos foram convertidos nos seus respectivos carbonatos, enquanto os alginatos de metais alcalino-terrosos se decompuseram formando carbonatos, em seguida óxidos. Foi feita uma avaliação de procedimentos de secagem por estufa a vácuo a 40 ºC e liofilização; e o último método mostrou-se mais eficaz. A água residual, não-congelável, sai associada à decomposição do material e não foi possível definir exatamente seu teor. Um método de medir o grau de substituição nos sais das aminas foi desenvolvido com base em 13C ? NMR em fase sólida. / The alkaline (Li+, Na+ and K+), earth-alkaline (Mg2+, Ca2+, Sr2+ and Ba2+), ammonium, mono-, di- and triethanolammonium alginic acid salts were obtained from the neutralization reaction between alginic acid and the respective hydroxides or carbonates, and the amines, The salts were characterized by elemental analysis and infrared spectroscopy, confirming the synthesis. After the characterization, the compounds were submitted to thermal analysis (TG/DTG, DTA and DSC), in order to evaluate their thermal behavior. The thermal decomposition residues were characterized by IR and/or XRD. The NH4+ and ethanolammonium alginates decomposed via NH3 release without residue in the crucible at the end of the experiment. The alkaline alginates were converted to the respective carbonates, and the earth-alkaline decomposed with production of the carbonates followed by convertion to the oxides. An evaluation of drying procedures involving heating under vaccum up to 40°C and lyophilization were performed, pointing better results in the last case. The residual water, of the non-freezing type, was completely released only during the decomposition of the biopolymer, and it was not possible to define its exact content in the samples. An attempt to estimate the substitution degree in the ethanolammonium salts using 13C ? NMR data, in solid state, was also described.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Construções Civis). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Estágio realizado na DuritCast e orientado pelo Eng.º Luís Sierra / Tese de mestrado integrado. Engenharia Metalúrgica e de Materiais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Estágio realizado na empresa OCC GmbH (Mönchengladbach, Alemanha) e orientado pelo Sr. Wolfgang Baumgart / Tese de mestrado integrado. Engenharia Metalúrgica e de Materiais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

O presente estudo teve como objetivo sintetizar, caracterizar e avaliar a atividade catalítica em reação de transesterificação do material formado após a decomposição térmica dos coprecipitados de cálcio e alumínio com 8-hidroxiquinolina. A síntese do material foi realizada por intermédio da metodologia de coprecipitação, utilizando como agente precipitante a 8-hidroxiquinolina. Para avaliar a presença dos metais cálcio e alumínio sobre as caracteristicas do material, utilizou-se variadas porcentagens destes metais na síntese dos complexos, utilizando-se das mesmas condições reacionais, com pH final igual a 10 e temperatura de 25 ºC. Após a síntese os complexos foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de infravermelho, e análise térmica em atmosfera de ar sintético nas razões de aquecimento de 5 ºC, 10 ºC e 20 ºC min-1. Por meio das curvas TG, DTG e DTA verificou-se que a presença do metal alumínio promoveu o processo de sublimação parcial do material. Os materiais obtidos após análise térmica foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, não sendo observado mudanças significativas na morfologia entre as diferentes razões de aquecimento. Para avaliação catalítica na reação de transesterificação utilizou-se uma razão molar acetato de etila:metanol de 1:6, temperatura de 50 ºC, tempo de reação de 1 hora e 1% de catalisador, sendo os catalisadores obtidos à uma temperatura de calcinação de 700 ºC com uma razão de aquecimento de 10 ºC min-1. A maior conversão (0,98%) foi obtida a partir do material sintetizado com 100% de metal cálcio em sua formulação, entretanto as conversões observadas são baixas devido parcialmente as condições brandas utilizadas. / The present study aimed to synthesize and evaluate the activity catalytic in the reaction transesterification of the material formed after decomposition thermal of coprecipitated of calcium and aluminum with 8-hydroxyquinoline. The synthesis of the material was performed by method coprecipitation using as agent precipitating 8-hydroxyquinoline. To evaluate the presence of metal calcium and aluminum on the characteristics of the material, we used different percentages of these metals in the synthesis of complexes using the same conditions reaction, with a pH final of 10 to temperature of 25 ºC. After synthesis the complexes were characterized by scanning electron microscopy, infrared spectroscopy, and thermal analysis in synthetic air atmosphere at heating rates of 5 °C, 10 °C and 20 ºC min-1. Through the curves TG, DTA and DTG was found that the presence of metal aluminum promoted process partial of sublimation the material. The materials obtained after analysis thermal were characterized by scanning electron microscopy, not observed changes significant in morphology between the different reasons heating. For review catalytic on reaction transesterification used a ratio molar of acetate ethyl:methanol 1:6, temperature 50 °C, time reaction 1 hour to 1% catalyst, the catalyst being obtained at temperature a calcination of 700 °C with a rate heating 10 ºC min-1. The highest conversion (0.98%) was obtained from the material synthesized with 100% metal calcium in its formulation, but the conversions are low seen partially due to the conditions mild used.

PAE, CAPES / Neste estudo, o amido de mandioca foi reticulado com o trimetafosfato de sódio (TMFS). Nesta matriz, foi incorporado o fármaco diclofenaco de sódio, onde se avaliou sua cinética de liberação, com o objetivo de verificar a possibilidade de empregar as micropartículas de amido de mandioca reticulado com TMFS na liberação controlada de fármacos. Empregou-se um delineamento experimental onde testou-se duas concentrações de amido (-1 = 5%; 1= 10%), duas concentrações de reticulante (-1 = 15%; 1 = 30%) e dois tempos (-1 = 2; 1 = 8 horas), além de quatro repetições para o ponto central que correspondeu a concentração de amido 7,5%, reticulante 22,5% e tempo de 5 horas, em um total de doze experimentos. Verificou-se que o único fator que influenciou significativamente a um nível de confiança de 90% na incorporação do diclofenaco de sódio foi à concentração do amido, sendo a incorporação maior quando a concentração de amido se aproxima de 10%. Selecionou-se a amostra que incorporou a maior massa de diclofenaco de sódio de cada grupo com concentração diferente de amido (A5R15t2; A10R30t2 e A7,5R22,5t5 4) para a caracterização por espectroscopia de infravermelho, análise térmica, densidade de reticulação, microscopia eletrônica de varredura e também para o estudo cinético de liberação. Verificou-se que a amostra que apresentou a maior reticulação (A5R15t2) também incorporou mais diclofenaco de sódio, a amostra A7,5R22,5t5 apresentou a maior quantidade de grupamentos fosfato não ligados (reticulação não efetiva) e apresentou a menor quantidade de diclofenaco de sódio incorporado. As amostras reticuladas apresentaram uma resistência térmica maior em comparação ao amido puro, as amostras reticuladas e com diclofenaco de sódio incorporado apresentaram resistência térmica superior ao amido puro, porém inferior às amostras de amido reticulado. Os modelos cinéticos que melhor representaram a liberação do fármaco foram: primeira ordem, Peppas e Higuchi, para o modelo de Peppas calculou-se o coeficiente de difusão (n) do sistema, obtendo-se valores de 0,14; 0,26 e 0,12 para as amostras A5R15t2DS; A7,5R22,5t5DS e A10R30t2DS respectivamente, estes valores são diferentes dos referenciados na literatura, atribui-se a variação aos diferentes tamanhos de partícula obtidos e difícil solubilidade do diclofenaco de sódio, características confirmadas pela microscopia eletrônica de varredura. / In this study, the cassava starch was crosslinked with sodium trimetaphosphate (TMFS). In this matrix was incorporated the sodium diclofenac drug, where it was evaluated its release kinetics, with the objective of verifying the possibility of employing the cassava starch microparticules crosslinked with TMFS in controlled release of drugs. It was used an experimental design which tested two concentrations of starch (-1 = 5%; 1 = 10%), two concentrations of crosslinkers (-1 = 15%; 1 = 30%) and two periods of time (-1= 2; 1 = 8 hours) besides, four repetitions for the main point which corresponds to concentration of starch 7,5%, crosslinkers 22,5% and time of 5 hours, a total of twelve experiments. It was found that the only factor that significantly influenced in a confidence level of 90% in incorporation of sodium diclofenac was the concentration of starch, the incorporation is greater when the starch concentration approaches 10%. It was selected the sample which incorporated the greatest amount of sodium diclofenac in each group with a different concentration of starch (A5R15t2; A10R30t2 and A7,5R22,5t5 4) for characterization by infrared spectroscopy, thermal analysis, cross-linking density, scanning electronic microscopy and also for the kinetic study of the release. It was verified that the sample with the highest crosslinking (A5R15t2) also incorporated more sodium diclofenac, the A7,5R22,5t5 sample showed the highest amount of phosphate groups not linked (no effective crosslinking) and had the lowest amount of sodium diclofenac incorporated. The crosslinked samples presented a higher thermal resistance compared to pure starch, crosslinked samples with the sodium diclofenac had higher thermal stability than pure starch, but lower than the samples crosslinked starch. The kinetic models that best represented the release of the drug were: first-order, Peppas and Higuchi, for Peppas model it was calculated the diffusion coefficient (n) of the system, obtaining values of 0,14; 0,26 and 0,12 for samples A5R15t2DS; A7,5R22,5t5DS and A10R30t2DS respectively, these values are different from those reported in the literature, the variation is attributed to the different particle sizes obtained and difficult solubility of sodium diclofenac, aspects confirmed by scanning electronic microscopy.

Pretendeu-se neste trabalho, estabelecer propriedades do sistema aPS/CS2, a partir da análise de uma gama de concentrações. Para isto, partiu-se da hipótese já exposta na literatura, de que o CS2 deve participar de forma decisiva na formação do gel no sistema aPS/CS2- E também pelo fato de que este aspecto não havia sido até então investigado na faixa de concentração proposta. A partir de estudos reológicos, de análise técnica e, principalmente, utilizando experimentos de espalhamento de luz estático, foram obtidos resultados que permitiram o estabelecimento de propriedades do sistema, tanto em nível molecular quanto macroscópico. Como conseqüência da análise destas propriedades, foi possível estabelecer um modelo para a estruturação molecular entre solvente e polímero responsável pela estabilização da macroestrutura característica do gel. / This work aims to establish properties of the system aPS/CS2 from the analysis extended to a range of concentrations. In order to achieve it the work was started from the hypothesis already given in the literature, which states that the CS2. Moreover, it was taken into account the fact that this particular aspect had not been investigated in the proposed concentration range. Starting from rheological studies, thermal analysis and mainly static light scattering experiments, data that allowed the establishment of system properties at molecular as well as macroscopic level were obtained. As a consequence of the analysis of those properties a model for the molecular structure between the solvent and the polymer responsible for stabilization of the macrostructure characteristic of the gel has been proposed.

Neste trabalho foram sintetizados vidros à base de óxidos de metais pesados dopados com os íons terras raras Sm3+ e Pr3+ e foi realizado um estudo das propriedades espectroscópicas e estruturais sobre a influência da incorporação de nanopartículas de ouro e de altas pressões. As diferentes famílias vítreas foram sintetizadas a partir de precursores óxidos em pó devidamente pesados tendo em conta o balanço estequiométrico. As nanopartículas metálicas de ouro foram produzidas via implantação iônica e via incorporação de Au2O3 na mistura dos óxidos de partida dos vidros sintetizados, seguida de tratamentos térmicos apropriados. As propriedades estruturais e espectrais foram investigadas através de análise térmica diferencial (ATD), difração de raios X (DRX), espectroscopia Raman, espectroscopia de absorção UV-VIS-NIR, fotoluminescência, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os resultados obtidos demonstram que os sistemas vítreos sintetizados possuem excelentes propriedades térmicas e canais eficientes de emissão nas regiões do visível e infravermelho próximo. A presença das nanopartículas de ouro induz mudanças nos espectros de emissão dos íons terras raras devido às oscilações coletivas dos elétrons livres do metal interatuando com o campo eletromagnético ao redor dos íons Sm3+ e Pr3. Altas pressões causam uma densificação na matriz hospedeira. A consequente diminuição da distância interatômica entre íons seria responsável pelo decréscimo observado na intensidade dos espectros de emissão provavelmente devido à diminuição na população dos níveis 4G5/2 para o íon Sm3+ e 3P0-1D2 para o íon Pr3+ através de mecanismos não radiativos. / In this work heavy metal oxide glasses doped with Sm3+ and Pr3+ were synthesized. The spectroscopic and structural properties were investigated under the influence of gold nanoparticles and high pressure. The glass families were synthesized from the powder of the oxide precursors weighed properly considering the stoichiometric balance. The metallic gold nanoparticles were produced via ion implantation and through the incorporation of Au2O3 in the mixture of starting oxides in glasses synthesized, followed by appropriate heat treatments. The structural and spectral properties were investigated by differential thermal analysis (DTA), X diffraction rays (XRD), Raman spectroscopy, UV-VIS-NIR absorption, photoluminescence, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The results demonstrated that the synthesized vitreous systems have excellent thermal properties and efficient emission channel in the visible and near infrared regions. The presence of gold nanoparticles induced changes in the rare earth emission spectra due to the collective oscillations of free electrons of the metal interacting with the electromagnetic field around the Sm3+ and Pr3+ ions. High pressure causes a densification in the host matrix. The consequent decrease in the interatomic distance between ions would be responsible for the decrease of the emission intensities observed probably due to a depopulation of 4G5/2 level to Sm3+ ion and 3P0-1D2 for the Pr3+ ion.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-12-18Bitstream added on 2014-06-13T19:12:22Z : No. of bitstreams: 1 maceti_h_me_rcla.pdf: 484546 bytes, checksum: 6d093c2c96c1a1dba6ae5a651183c6b5 (MD5) / Sonogéis de sílica foram preparados a partir da sonohidrólise de tetraetilortosilicato (TEOS) e, após o envelhecimento, a fase líquida do gel foi trocada por acetona, durante a fase saturada do processo. A evolução estrutural durante a secagem do sonogel úmido com a fase líquida trocada por acetona foi estudada por espalhamento de raio-x a baixo ângulo (SAXS). A evolução estrutural do xerogel derivado do sonogel com fase líquida trocada por acetona, foi estudada em função da temperatura, por meio de espectroscopia de absorção UV-visível, medidas de densidade real e aparente, medidas de contração linear, e análises térmicas (DTA, TG e DL). Os períodos associados à evolução estrutural determinados por SAXS estão de acordo com os períodos clássicos determinados a partir das características da taxa de evaporação da fase líquida, na obtenção de xerogéis. O gel úmido pode ser descrito como formado por partículas primárias (microclusters), com densidade de cerca de 1,8 g/cm3, tamanho característico a ~ 0,67 nm e superfície fractal, que se juntam para formar uma estrutura fractal de massa, com dimensão fractal de massa D ~ 2,2 e comprimento característico ? ~ 6,7 nm. À medida que a rede colapsa durante o período de taxa de evaporação constante, no qual o gel se mantém saturado com a frente de evaporação na superfície externa do gel, a estrutura fractal de massa vai se compactando, aumentando D e diminuindo ?, com alisamento da superfície fractal dos microclusters. O xerogel obtido ao término do processo de secagem apresenta características de um sistema com poros vazios e partículas não fractais, com superfície de interface lisa e área de superfície de cerca de 385 m2/g. Os resultados das medidas de densidade aparente, de DTA e TG, mostram que os géis perdem resíduos... . / Silica sonogels were prepared from the sonohydrolysis of tetraetilortosilicate (TEOS) and the liquid phase of the gel was exchanged by acetone during the saturated stage of the process. The structural evolution of the drying of the wet exchanged sonogel was studied by small-angle x-ray scattering (SAXS). The structural evolution of the xerogel derived from the exchanged sonogel was studied as a function of the temperature by means of UV-visible absorption spectroscopy, bulk and skeletal density measurements, linear contraction measurements, and thermal analysis (DTA, TG and DL). The periods associated to the structural evolution as determined by SAXS are in agreement with those classical ones as determined from the features of the evaporation rate of the liquid phase in the obtaining of xerogels. The wet gel can be described as formed by primary particles (or microclusters) with density of about 1.8 g/cm3, characteristic length a ~ 0.76 nm e surface fractal, linking together to form mass fractal structures with mass fractal dimension D ~ 2.2 in a length scale ? ~ 6.7 nm. As the network collapses, while the liquid/vapor meniscus is kept at the external evaporation surface of the gel, the mass fractal structure becomes more compacted by increasing D and decreasing ?, with smoothing of the fractal surface of the microclusters. The xerogel obtained at the end of the drying process presents characteristics of a system with empty pores and non-fractal particles, with smooth interface surface and surface area of about 385 m2/g. The results of bulk density measurements and of DTA and TG thermal analysis show that the gels lose organic residuals and more strongly bonded water at temperatures up to 200-250 oC. This event is related with the increase of the absorption in the UV region, which was found at temperatures up... (Complete abstract, click electronic address below).

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-07-31Bitstream added on 2014-06-13T20:06:30Z : No. of bitstreams: 1 rodrigues_ec_dr_araiq.pdf: 1115806 bytes, checksum: 386a1fe79443dfc59b7936e69cc0b5e7 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Foram sintetizados os 4-metoxibenzoatos de lantanídeos e ítrio trivalentes e no estado sólido. Esses compostos foram caracterizados e estudados utilizando-se as técnicas de análise elementar, complexometria, difratometria de raios x pelo método do pó, espectroscopia de absorção na região do infravermelho, termogravimetria-análise térmica diferencial simultânea (TG-DTA) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Os resultados permitiram obter informações sobre a estequiometria, desidratação, transformação polimórfica (transição de fase), modo de coordenação, comportamento térmico e decomposição térmica. / Solid 4-methoxybenzoates of trivalent lanthanides and yttrium have been synthesized. Elemental analysis, complexometry, X-ray powder diffractometry, infrared spectroscopy, simultaneous thermogravimetry and differential thermal analysis (TG-DTA), and differential scanning calorimetry (DSC) were used to characterize and to study the thermal behaviour of these compounds. The results led to information about the composition, dehydration, polymorphic transformation (phase transition), coordination mode, thermal behaviour and thermal decomposition of the isolated compounds.