Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O quartzo incolor é normalmente exposto à radiação ionizante (raios gama ou feixe de elétrons de alta energia) a fim de adquirir diferentes cores para a indústria das jóias. A formação da cor é devido à presença de vestígios de alguns elementos, tais como alumínio, ferro, hidrogênio, lítio e sódio. Cristais de quartzo são geralmente extraídos incolores da natureza, sendo necessário separar aqueles que podem desenvolver cores daqueles que não podem. Isto pode ser feito por meio de testes de irradiação, que levam um longo tempo. Outra maneira é obter a assinatura do espectro na região do infravermelho do quartzo incolor, o qual pode ser adquirido em poucos minutos. A obtenção da assinatura no campo, por meio de equipamentos portáteis, tornaria essa separação muito mais eficiente. Porém, a análise espectroscópica portátil na região do infravermelho ainda é muito cara. A espectroscopia Raman está agora disponível como uma técnica de baixo custo e portabilidade, sendo frequentemente considerada para utilização na separação do quartzo incolor. A proposta deste estudo visou a investigar a utilização da espectroscopia Raman como um substituto para a espectroscopia na região do infravermelho na avaliação do potencial de desenvolvimento de cor do quartzo incolor. Nota-se que a espectroscopia Raman é eficiente para caracterizar o quartzo quanto à sua composição SiO2, cujos sinais são relativamente intensos e já bem descritos na literatura. Porém, este trabalho mostrou que a detecção dos tênues sinais de espalhamento Raman relativos às impurezas causadoras de cor pode até ser possível, mas ainda é muito difícil, ocorrendo somente em condições muito especiais e com longo tempo de aquisição em aparelhos Raman convencionais e não portáteis. Isso dificulta e inviabiliza a utilização deste método para a análise das amostras ainda no campo. Foi encontrada uma banda em 3595 cm-1 de deslocamento Raman, que se manifestou apenas na análise do eixo c de uma prasiolita excitada por laser em alta potência de 514 nm. Esta banda não foi encontrada em quartzos que não desenvolvem cor após a irradiação e precisa ser mais estudada. Estudar o comportamento da amostra excitada com outros comprimentos de onda pode ser relevante para escolher o laser mais apropriado a fim de evitar a fluorescência, que foi outro grande obstáculo para as medidas, e investigar algum possível efeito ressonante provocado pelas impurezas cromóforas da amostra. / Colorless quartz is usually exposed to ionizing radiation (gamma rays or high energy electron beam) in order to acquire different colors for jewelry. This is due to the presence of traces of some elements such as aluminum, iron, hydrogen, lithium and sodium, which are responsible for the extrinsic colors developed after irradiation. Most quartz crystals are extracted from the nature in colorless form and it is necessary to separate those that can develop colors from ones that cannot. This can be done through irradiation tests that take a long time. Other way is to collect the infrared signature of the colorless quartz, which can be overtaken in a few minutes. However, the infrared spectroscopic analysis is quite expensive, especially when using portable devices. The Raman spectroscopy is now available as an inexpensive and portable technique that could provide identification of the samples still in the field, facilitating the prediction of its economic exploitation. This dissertation presents an investigation that uses Raman spectroscopy as a substitute for the infrared spectroscopy when predicting the potential color development of quartz. The Raman spectroscopy is very efficient to characterize the quartz whose signals are relatively strong and well-described in the literature. However, the detection of faint signals of Raman scattering from impurities causing color may even be possible, but it is too complicated, due to the required long acquisition time and very special measurement conditions. This undermines the main purpose of the work, the analysis of samples in field. A band at 3595 cm-1 was observed, that is expressed only in the c axis of a prasiolite excited by 514 nm high power laser. This band was not found in quartz that does not develop color after irradiation, and must be studied further. Studying the behavior of the sample excited by others wavelengths may be relevant to choose the most appropriate one to avoid fluorescence, which was another major obstacle for the measures, and investigate any possible resonant effect that is caused by chromophore impurities.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O nitreto de boro hexagonal (h-BN) tem uma estrutura cristalina similar ao grafite e é conhecido como um importante material cerâmico com propriedades interessantes, tais como a excelente estabilidade química, boa resistência à corrosão, baixa densidade, alto ponto de fusão e boa condutividade térmica. Estas características fazem do h-BN um candidato atraente para uma ampla gama de aplicações técnicas. Recentemente, muitos estudos têm relatado a preparação de estruturas de nitreto de boro (BN) com morfologias especiais, tais como nanofolhas, nanofios e nanotubos. Este trabalho apresenta uma rota de síntese de nanoestruturas de BN produzidas a partir de boro elementar, nitrato de amônio e hematita como catalisador, em forno tubular pelo método CVD (chemical vapor deposition). O objetivo do trabalho é sintetizar nanoestruturas de nitreto de boro buscando aprimorar suas propriedades magnéticas oriundas do catalisador utilizado na reação. Para isso foram realizadas diferentes sínteses variando-se a concentração de catalisador no material de partida e a duração dos tratamentos térmicos. O estudo das propriedades magnéticas do material tem o intuito de verificar o potencial de aplicação dessas nanoestruturas, principalmente em tratamentos biomédicos como a hipertermia magnética. Estas amostras foram tratadas termicamente em diferentes etapas. A caracterização das amostras foi feita através de espectroscopia de infravermelho (FTIR), espectroscopia Mössbauer, difração de raios X (XRD), magnetômetro de amostra vibrante (VSM), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Através da análise dos resultados obtidos foi possível confirmar a formação do h-BN, e elucidar as propriedades físico-químicas, estruturais e magnéticas das amostras. A partir das imagens de microscopia foi possível comprovar a formação de nanoestruturas de BN com morfologias variadas. Entre as nanoestruturas encontradas estão: nanofolhas, nanofibras, nanofios e nanotubos. Medidas de magnetização e espectroscopia Mössbauer mostraram que amostras com uma maior concentração do catalisador ou submetidas a um tratamento térmico prolongado apresentaram melhor magnetização. Testes de hipertermia magnética mostraram que as amostras que tiverem suas propriedades magnéticas aprimoradas apresentaram um maior potencial para geração de calor. / Hexagonal boron nitride (h-BN) has a crystal structure similar to graphite and it is well known as one important ceramic material with interesting properties, such as excellent chemical stability, good resistance to corrosion, low density, high melting point, and outstanding thermal and electrical properties. These characteristics make h-BN an attractive candidate for a wide range of technical applications. Recently, many studies have been reporting the preparation of nanostructures of boron nitride (BN) with special morphologies, such as nanosheets and nanotubes. This work reports a synthesis of boron nitride nanotubes produced from elemental boron powder, ammonium nitrate and hematite in tubular furnace by CVD (chemical vapor deposition) method. The aim of this work is to synthesize nanostructures of boron nitride seeking to improve their magnetic properties originating from the catalyst used in the reaction. For this different synthesis were carried out varying the catalyst concentration in the starting material and the duration of heat treatment. The magnetic properties of the materials were evaluated to verify the potential application of these nanostructures, especially in biomedical applications such as magnetic hyperthermia. These samples were thermally treated at different stages. The characterization of the samples was carried out by infrared spectroscopy (FTIR), Mössbauer spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), vibrating sample magnetometer (VSM), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). By analyzing the results it was possible to confirm the formation of h-BN, and to elucidate the physico-chemical, structural and magnetic properties of the samples. From the microscope images it was possible to prove the formation of BN nanostructures with different morphologies, like nanosheets, nanofibers, nanowires and nanotubes. Magnetization measurements and Mössbauer spectroscopy showed that samples with a higher concentration of the catalyst or subjected to prolonged treatment showed better magnetization. Tests have shown that hyperthermia magnetic samples which have enhanced magnetic properties had a greater potential for heat generation.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:53:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 QUEREN HAAMONAI SANTOS DA SILVA.pdf: 1839585 bytes, checksum: e87373a19afc13fac0e6123bdb351583 (MD5) Previous issue date: 2013-03-21 / This study analyzed the quality of the water consumed by the population of the 18 municipalities that make up the northern region of the state of Goiás, Brazil. Chemical analyzes were performed multielement (ICP-OES method) of the material collected in the Water Treatment Plants (WTP). From the results, we constructed a correlation matrix defining the geochemical associations. The analysis of integrated data revealed the presence of high concentrations (1 st, 2 nd and 3 rd order) of chemical elements and chemical compounds, respectively, Ba, Ca, Cl, Fe, Mg, Mn, Sr, Zn, SO4 and NO3. Visits were carried out in the cities studied ETAs, to check the type of water treatment, and evaluate possible environmental exposure. We stress the importance of this study as multielement disclosure about the quality of drinking water in the state of Goiás, emphasizing the multistakeholder nature of government agencies, civil society, in order to guide policy strategies to promote the quality of drinking water, as well as the preservation of water sources. / O presente trabalho analisou-se a qualidade da água consumida pela população dos 18 municípios que compõem a região norte do Estado de Goiás, Brasil. O objetivo atingido foi a classificação dos elementos químicos segundo a ordem de significância e o seu potencial de toxicidade. Pelas análises químicas multielementares (método ICP- OES) do material coletado nas Estações de Tratamento de Água (ETAs). A partir dos resultados, foi construída uma matriz de correlação definindo as associações geoquímicas. A analise integrada dos dados revelou a presença de altas concentrações (1º, 2º e 3º ordem) dos elementos químicos e compostos químicos, respectivamente, Ba, Ca, Cl, Fe, Mg, Mn, Sr, Zn, SO4 e NO3. Foram realizadas visitas nas ETAs dos municípios estudados, para verificação do tipo de tratamento da água, e avaliar uma possível exposição ambiental. Ressalta-se a importância deste estudo como divulgação sobre a qualidade multielementar da água potável, no Estado de Goiás, enfatizando o caráter multiparticipativo de órgãos governamentais, sociedade civil, de modo a orientar as estratégias políticas a fim de promover a qualidade da água potável, assim como a preservação dos mananciais.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A APA Sul RMBH, Área de Proteção Ambiental Sul da Região Metropolitana de Belo Horizonte, localizada na porção noroeste de uma das maiores regiões produtoras de minérios, o Quadrilátero Ferrífero, é conhecida pela riqueza de sua biodiversidade, seus aspectos sócioculturais e econômicos e, principalmente, pelo seu grande potencial mineral. Nela ocorre a Formação Cauê, formação geológica conhecida pela ocorrência de minérios ferrosos e também por abrigar grandes volumes de água no subsolo. Essa unidade hidrogeológica, conhecida como Aquífero Cauê, é o objeto de estudo desse trabalho. A área delimitada para este estudo encontra-se quase completamente inserida da APA Sul e está localizada na porção noroeste do Quadrilátero. Foram realizadas medidas em quarenta e sete amostras água, entre nascentes, cabeceiras de drenagem, drenos e poços. Foram amostrados pontos de surgência dos Aquíferos Inconsolidados, Gandarela, Quartizítico, Unidades Confinantes, mas principalmente o Aquífero Cauê, no período de estiagem das chuvas em 2011. Estas amostras tiveram seu conteúdo de deutério, oxigênio-18 e trítio determinados. Destas, vinte e três também tiveram suas características químicas investigadas. Águas de chuva foram coletadas durante um ano em três pontos na área de estudos. O conteúdo de trítio e razões isotópicas de deutério e oxigênio-18 foram determinados para amostras mensais de precipitação. Os resultados possibilitaram a determinação da Linha Meteórica Local, além da atividade atual de trítio nas precipitações que subsidiou o cálculo de tempo de renovação das amostras água subterrânea. A Linha Meteórica obtida evidenciou desvio da Linha Meteórica Global quanto ao excesso de deutério. Os Efeitos Quantidade e Temperatura puderam ser observados na região. A baixa mineralização das águas do Cauê, evidenciada pelos baixos valores de condutividade elétrica, dificultou a classificação das águas, e um padrão químico não pode ser observado. Os resultados de 18O e 2H indicaram rápida infiltração para a maioria das amostras, com exceção de um grupo cuja maioria é composta por águas relacionadas aos aquíferos de cobertura. O tempo de renovação das águas subterrâneas foi calculado pelos Modelos de Fluxo em Pistão e Exponencial. Os resultados apresentaram grande variação, entre 1,5 e 279 anos. / The Environmental Protection Area of the South Metropolitan Region of Belo Horizonte City, known as APA Sul RMBH, located on the northwestern portion of one of the largest oreproducing regions, named Quadrilátero Ferrífero (Iron Quadrangle), is known for the richness of its biodiversity, its socio-cultural and economic and especially to its great mineral potential. In this area, occurs the Cauê Formation, a geological formation recognized for the high occurrence of iron ores and also host large volumes of fresh water in the underground. This hydrogeologic unit, known as Cauê Aquifer, is the object of study of this work. The area defined for this study is almost completely inserted into the cited protection are and is located in the northwestern portion of the Quadrangle. Measurements were taken in forty-seven water samples, including springs, headwater drainage, drains and wells. Sampled were taken of unconsolidated aquifers, Gandarela, Quartizitic, confining units, but mainly Cauê Aquifer, during the dry season rainfall in 2011. These samples had the content of deuterium, oxygen- 18 and tritium determined. Of those, twenty-three were also investigated about its chemical characteristics. Rainwater was collected during one year at three stations located the study area. The content of tritium and deuterium isotope ratios and oxygen-18 were determined on monthly samples of precipitation. The results allowed the determination of the Local Meteoric Water Line, beyond the current activity of tritium in precipitation that supported the calculation of groundwaters residence time. The Local Meteoric Line obtained showed considerable deviation from the Global Meteoric Line on the excess of deuterium, while the slope was similar to the global one. The quantity and temperature effects were observed. The low mineralization of the groundwaters, evidenced by low values of electrical conductivity has obstructed their classification. A chemical pattern could not be attributed to the aquifer. The 18O and 2H results indicate rapid infiltration for most samples, except for a group formed mainly by water related to unconsolidated aquifers. The residence time of groundwater samples was calculated by piston flow and exponential flow models. The results showed a great variation, with waters between 1.5 and 279 years old.