Neste estudo, investigaram-se mudanças nas propriedades coloidais de uma esmectita pilarizada com polihidroxicátion de alumínio. A solução pilarizante foi preparada mediante gotejamento de solução NaOH 0,4 mol L-1 em solução de AlCl3.6H2O 0,2 mol L-1, a qual foi adicionada à suspensão de argila de 1% m/m. Para avaliar mudanças nas propriedades das argilas, recorreu-se às técnicas de titulação potenciométrica descontínua, análise química total, DRX, FTIR, CTC e isotermas de adsorção/dessorção de N2. Além disso, foram realizados ensaios de adsorção de Cu2+ para avaliar a capacidade de remoção do metal de soluções aquosas pelas argilas pilarizadas e gerar informações relacionadas à interação entre adsorvente e adsorbato. Naturalmente, a argila apresentou espaçamento basal de 1,26 nm, ao passo que as pilarizadas apresentaram valores de 1,78 nm (500 oC) e 1,80 nm (350 oC). Dados da análise química total mostraram se tratar de uma montmorillonita com altos teores de Fe3+, e confirmou o aumento nos teores de Al3+ na estrutura da argila após pilarização. Os valores de área superficial específica e volume de microporos foram maiores para as argilas pilarizadas, enquanto que a CTC foi maior para a argila natural. A titulação potenciométrica mostrou modificação nas curvas de titulação com o processo de pilarização, em que nas argilas pilarizadas surgiram novos sítios de reação. Dentre as equações de adsorção aplicadas, Langmuir, Freundlich e Temkin, a primeira apresentou valores de r2 das equações linearizadas maior para todas as argilas e menor desvio médio (?g%) para argila natural, ao passo que a equação de Temkin mostrou valores de ?g(%) menores para as argilas pilarizadas. Parâmetros termodinâmicos confirmaram que a reação de adsorção de Cu2+ é espontânea para todas as argilas, principalmente para as argilas pilarizadas. Além disso, cálculos baseados em equações de Dubinin-Radushkevich evidenciam que a ligação é fraca entre metal e argila, caracterizando reações de fisissorção. / In this study, an Al-pillared smectite was synthesized and changes in its colloidal properties were investigated. The pillaring solution was prepared adding dropwise adequate volume of NaOH 0,4M to AlCl3.6H2O 0,2M solution. Then, the pillaring solution was added to a 1% w/w clay slurry with constant stirring. Potentiometric titration, chemical analysis, XRD, FTIR, CEC and N2 sorption/dessoption isotherms analysis were done to characterize the changes in clay properties. Moreover, adsorption experiments were carried out in order to evaluate the capacity of the pillared clays to remove Cu2+ from aqueous solution and to characterize the interaction between adsorbent and adsorbate. The natural clay has a basal spacing of 1.26 nm whereas the pillared clays reached 1.78 nm (500 oC) and 1.80 nm (350 oC) after calcination. Chemical analysis revealed that the montmorillonite used has high content of Fe3+ and the increase in the Al3+ amount in the structure of the pillared clays after pillaring process. The surface area and micropore volume were higher for the pillared clays and the CEC was higher for the natural clay. The pillaring process changed the potentiometric titration curves, wherein the pillared clays exhibited new reactive site. Experimental data were fit to Langmuir, Freundlich and Temkin adsorption equations, being the the first one the best (highest r2 value) for all the clays and lower standard deviation (?g%) for the natural clay. On the other hand, Temkin equation exhibited ?g% value lower for the pillared clays. Thermodynamics parameters demonstrate that the Cu2+ adsorption process is spontaneous for all the clays, but with higher values for the pillared materials. In addition, application of the Dubinin-Radushkevich equation revealed that the bond between the metal and the clay are weak, characterizing a physisorption.

Submitted by Gustavo Nascimento (gustavo.diniz@ufcg.edu.br) on 2018-02-02T11:24:55Z No. of bitstreams: 1 KALINE ROSÁRIO MORAIS FERREIRA - TESE PPGCMAT 2014.pdf: 4196427 bytes, checksum: cfa12a2731146e96138a50d4de35c10e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-02T11:24:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KALINE ROSÁRIO MORAIS FERREIRA - TESE PPGCMAT 2014.pdf: 4196427 bytes, checksum: cfa12a2731146e96138a50d4de35c10e (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / CNPq / Neste trabalho nanocompósitos à base de olefina termoplástica (TPO) formados pela mistura polipropileno (PP)/terpolímero de etileno-propileno-dieno (EPDM)/argila organofílica foram preparados pelo processo de intercalação por fusão. As TPOs, não compatibilizadas e compatibilizadas com polipropileno modificado com anidrido maleico (PP-g-MA), foram preparadas em um misturador interno de laboratório, empregando duas razões de PP/EPDM: 90:10 e 70:30. A estas TPOs foram incorporadas cinco tipos de argila organofílica em teores de 1, 3 e 5 pcr. A influência da razão PP/EPDM, da presença do compatibilizante orgânico (PP-g-MA), do tipo e do teor de argila na morfologia e propriedades mecânicas em tração destas TPOs foi avaliada. Os resultados obtidos por difratometria de raios X (DRX) sugerem que a adição de 1, 3 e 5 pcr das argilas organofílicas às TPOs, independente do tipo, resulta na formação de nanocompósitos com estrutura possivelmente intercalada desordenada e que as TPOs contendo as argilas organofílicas preparadas com tecnologia local apresentaram resultados semelhantes àquelas com argila organofílica comercial empregada como padrão de comparação para este estudo. Os dados de DRX mostraram também que a fase cristalina do polipropileno foi alterada pela presença do agente compatibilizante. A morfologia das TPOs, conforme dados de microscopia eletrônica de varredura (MEV), foi afetada pela razão PP/EPDM, pela presença do compatibilizante orgânico e pelo tipo e teor de argila. As TPOs com proporção PP/EPDM de 90:10, não compatibilizadas com PP-g-MA e com teor de argilas de 3 pcr apresentaram superfícies de fratura criogênica isentas de vazios. Para estas TPOs quatro das cinco argilas organofílicas estudadas atuaram como compatibilizantes para as misturas PP/EPDM favorecendo a forte interação entre fases, o que resultou no aumento da resistência à tração da referida TPO. Da mesma forma que a argila comercial, três das quatro argilas organofílicas v preparadas com tecnologia local foram efetivas em compatibilizar e, consequentemente, em aumentar a resistência mecânica em tração da TPO PP/EPDM 90:10, quando empregadas no teor de 3 pcr. Isto indica que é possível utilizar argilas organofílicas em substituição de compatibilizantes orgânicos (poliméricos ou oligoméricos) para aumentar a interação interfacial entre PP e EPDM. O PP-g-MA e as argilas organofílicas (independente do tipo e do teor) não favoreceram a compatibilização da TPO PP/EPDM 70:30; por esta razão as propriedades de resistência à tração destas foram inferiores aos da TPO sem argila ou sem compatibilizante orgânico. / In this work nanocomposites based on a thermoplastic olefin (TPO) formed by blending polypropylene (PP), ethylene-propylene-diene (EPDM), and organoclay were prepared by melt intercalation process. The TPOs, non-compatibilized and compatibilized with PP modified with maleic anhydride (PP-g-MA), were prepared in a laboratory internal mixer, employing two ratios PP/EPDM: 90:10 and 70:30. To these blends, five types of organoclay were incorporated, in amounts of 1, 3 and 5 phr. The influence of PP/EPDM ratio, the presence of organic compatibilizer (PP-g-MA), and the type and amount of clay in the morphology and tensile mechanical properties of theTPO was evaluated. The results obtained by X-ray diffractometry (XRD) suggest that the addition of organoclays, regardless of type, result in the formation of nanocomposites, possible disorderly sandwiched structures, and that the organoclays prepared with local technology showed similar results to those with commercial organoclay, employed as a standard of comparison in this study. The XRD data also showed that the crystalline phase of polypropylene was modified by the presence of coupling agent. The morphology of the TPO, as electron microscopy (SEM) data shows, was affected by the ratio PP/EPDM, the presence of organic compatibilizer, and the type and content of organoclay. The TPO with a proportion PP/EPDM 90:10, not compatibilized, and with 3 phr clay showed void-fee cryogenic fracture surfaces. For this TPO, four of the five organoclays studied acted as compatibilizers for the PP/EPDM mixture, favoring the strong interaction between phases, which resulted in increasing tensile strength. Similar to the commercial clay, three of the four organoclays prepared with local technology were effective as blend compatibilizers and increased the mechanical strength of the composite PP/EPDM 90:10 with 3 phr organoclay content. These findings suggest that organoclays may replace organic compatibilizers (polymeric or oligomeric) to increase the interfacial interaction vii between PP and EPDM. The PP-g-MA and organoclay (regardless of the type and content) did not favor promoted strong PP/EPDM interactions in 70:30 blend; for this reasons, tensile strength was lower than those of TPO without clay or organic without compatibilizer.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-12-04T21:25:51Z No. of bitstreams: 1 RisiaAmaralAraujo_DISSERT.pdf: 2557863 bytes, checksum: 4baf213fa34b97a66d06a88c3ede8281 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-12-11T16:50:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RisiaAmaralAraujo_DISSERT.pdf: 2557863 bytes, checksum: 4baf213fa34b97a66d06a88c3ede8281 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-11T16:50:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RisiaAmaralAraujo_DISSERT.pdf: 2557863 bytes, checksum: 4baf213fa34b97a66d06a88c3ede8281 (MD5) Previous issue date: 2017-11-06 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A fabrica??o dos materiais de constru??o requer elevado disp?ndio de energia e extra??o de recursos naturais, o que implica na gera??o de impactos ambientais preocupantes, em fun??o da produ??o de res?duos gasosos e s?lidos, como tamb?m mudan?as desastrosas do meio ambiente. Nesse contexto, existe um inconveniente do uso de Cimento Portland, em raz?o do alto consumo energ?tico e emiss?o de di?xido de carbono provocado pela calcina??o da mat?ria prima. Outro material poluente ? o proveniente da ind?stria de cer?mica vermelha, o qual emite res?duos gasosos e ainda origina demasiado volume de res?duos s?lidos em virtude de falhas no processo produtivo. Por outro lado, na antiguidade, as argilas termicamente tratadas, inclusive na forma de tijolos cer?micos finamente mo?dos, foram amplamente utilizadas devido ?s reconhecidas propriedades hidr?ulicas que conferiam as argamassas de cal a?rea. Dessa forma, esse estudo pretende avaliar a influ?ncia do res?duo de cer?mica vermelha (RCV) oriundo de telhas nas propriedades de argamassas mistas, a fim de que possa ser dado um destino adequado a esse res?duo. O RCV ap?s cominu?do em part?culas menores que 0,036 mm, foi adicionado em substitui??o parcial ao cimento Portland no tra?o 1:1:6 (cimento: cal: areia) de argamassas mistas empregada em revestimentos de paredes e tetos. Inicialmente o res?duo foi caracterizado e sua atividade pozol?nica investigada por de meio ensaios mec?nicos, an?lises granulom?tricas, termogravim?tricas e microestruturais. O teor de substitui??o das argamassas foi variado em 0, 10, 20 e 30% e as respectivas propriedades no estado fresco (consist?ncia, densidade, teor de vazios e reten??o de ?gua) e no estado endurecido (absor??o de ?gua, densidade, resist?ncia ? tra??o na flex?o e ? compress?o, e m?dulo de elasticidade) foram avaliadas. Constatou-se que o RCV possui significativa quantidade de silicatos e aluminatos reativos, comprovadas pela expressiva atividade pozol?nica que foi identificada nas an?lises qu?micas e f?sicas e no ?ndice de desempenho mec?nico 11% superior ao de refer?ncia. J? na produ??o das argamassas de revestimento com RCV obteve-se uma melhoria na trabalhabilidade, comprovada pela otimiza??o das propriedades no estado fresco, obtidas entre os teores de substitui??o do cimento Portland. No estado endurecido, as propriedades f?sicas e mec?nicas das argamassas com RCV apresentaram-se equivalentes ? argamassa de refer?ncia para os tra?os com 20% e 30% de substitui??o e melhorias significantes para o tra?o com 10% de substitui??o do cimento Portland por RCV. Com isso, constata-se que o RCV apresenta caracter?sticas pozol?nicas que resulta na melhoria das propriedades da argamassa no estado fresco e endurecido, sendo o teor de 10% o mais indicado em virtude da otimiza??o das propriedades. / The manufacture of construction materials requires high energy expenditure and extraction of natural resources, which implies the generation of disturbing environmental impacts, due to the production of gaseous and solid residues, as well as disastrous changes of the environment. In this context, there is a drawback of the use of Portland cement, due to the high energy consumption and emission of carbon dioxide caused by the calcination of the raw material. Other polluting material is that of the red ceramic industry, which emits gaseous waste and still gives rise to too much solid waste due to failures in the production process. On the other hand, in ancient times, thermally treated clays, even in the form of finely ground ceramic bricks, were widely used because of the recognized hydraulic properties that conferred lime mortars. Thus, this study intends to evaluate the influence of the red ceramic residue (CVR) from tiles in the properties of mixed mortars, so that a suitable destination can be given to this residue. The RCV, after being comminuted in particles smaller than 0.036 mm, was added in partial replacement to Portland cement in the 1: 1: 6 (cement: lime: sand) of mixed mortars used in laying of walls and covering of walls and ceilings. Initially the residue was characterized and its pozzolanic activity was investigated by means of mechanical tests, grain size, thermogravimetric and microstructural analyzes. The substitution content of the mortars was varied in 0, 10, 20 and 30% and their properties in the dry state (consistency, density, voids content and water retention) and in the hardened state (water absorption, density, resistance to flexure and compression tensile strength, and modulus of elasticity) were evaluated. It was verified that the RCV has a significant amount of reactive silicates and aluminates, evidenced by the significant pozzolanic activity that was identified in the chemical and physical analyzes and in the mechanical performance index 11% higher than the reference value. In the production of mortars with RCV, an improvement in the workability demonstrated by the optimization of the fresh state properties obtained in the Portland cement substitution levels was obtained. In the hardened state the physical and mechanical properties of RCV mortars were equivalent to reference mortar for the traces with 20% and 30% substitution and significant improvements for the trait with 10% replacement of the Portland cement by RCV. With this, it is verified that the pozzolana obtained from the RCV is a potential Pozolana that results in the improvement of the properties of the mortar in the fresh and hardened state, being the content of 10% the most indicated due to the optimization of all the properties.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-09-25T14:32:33Z No. of bitstreams: 1 ADRIANA ALMEIDA SILVA - TESE (PPGEP) 2008.pdf: 8434650 bytes, checksum: 7ca7e24f622bbd49778d99a13f342587 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-25T14:32:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ADRIANA ALMEIDA SILVA - TESE (PPGEP) 2008.pdf: 8434650 bytes, checksum: 7ca7e24f622bbd49778d99a13f342587 (MD5) Previous issue date: 2008-12-19 / Nas últimas décadas uma quantidade substancial de pesquisas foi realizada a fim de encontrar novas fontes de energia renovável e sustentável para substituir o diesel de petróleo. Uma fonte alternativa promissora de energia é o biodiesel, que é um combustível renovável que pode ser produzido a partir dos óleos e gorduras animais/vegetais ou mesmo ácidos graxos reciclados da indústria de alimentos. Os catalisadores heterogêneos podem melhorar os métodos de síntese eliminando os custos adicionais associados aos catalisadores homogêneos e minimizando a produção de poluentes. As argilas ativadas têm atraído atenção como catalisadores para uma variedade de reações ácidas. O comportamento físico-químico dos minerais argilosos tem sido estudado devido a sua relação como adsorvente e/ou propriedades catalíticas. Diante do exposto verifica-se a necessidade de desenvolver estudos sobre a utilização de argilas como catalisador na produção do biodiesel, tornando-se, portanto, fundamental conhecer a estabilidade e propriedades do biodiesel produzido a partir desses catalisadores. Visando avaliar a eficiência das argilas como catalisadores no processo de transesterificação deste combustível, foram estudados nesse trabalho 27 tipos de argilas, fornecidas pela empresa BENTONISA- Bentonita do Nordeste S.A, para produção do biodiesel na rota etílica e metílica, utilizando óleo de soja. Inicialmente foi realizada uma pré-seleção das argilas, utilizando as análises de umidade e pH, onde foram escolhidos 15 tipos de amostras, as mesmas foram submetidas a ensaios nos sistemas reacionais S1 e S2 e utilizando as técnicas de cor do óleo (aspecto visual) e viscosidade, optou-se pelos dois melhores catalisadores argilosos (A23 e A24) a serem testados no sistema padrão para produção do biodiesel, denominado S3. Os catalisadores A23 e A24 foram caracterizados por : fluorescência de raios-X (FRX); difração de raios-X (DRX); espectroscopia de absorção no infravermelho (IV); microscopia eletrônica de varredura (MEV); energia dispersiva de raios-X (EDS) e área específica pelo método BET. O óleo de soja e o biodiesel formado foram caracterizados através das seguintes técnicas: composição química, umidade, acidez, densidade 20ºC, glicerol total e viscosidade 40ºC, teor de éster, teor de álcool e cromatografia gasosa. Os resultados mostraram que é possível obter o biodiesel a partir de catalisadores argilosos. / In the last decades a substantial amount of research has been undertaken to find new sources of renewable and sustainable energy to replace Diesel. A promising alternative energy source is biodiesel, which is a renewable fuel produced from vegetable oils and animal fats or even from recycled fat from the food industry. Heterogeneous catalysts can improve the synthesis methods eliminating additional costs associated with the homogeneous catalysts and minimizing the production of pollutants. Activated clays have attracted attention as catalysts for a variety of acid reactions. The physical and chemical behavior of clay minerals has been studied because of their property as adsorbent and / or catalysts. Therefore the need to develop studies on the use of clays as a catalyst in the production of biodiesel, making it, therefore, necessary to know the stability and properties of biodiesel produced by these catalysts. To evaluate the efficiency of clays as catalysts in the transesterification process of this fuel, 27 types of clay supplied by the company BENTONISA- Bentonite Nordeste SA, were studied in this work. The biodiesel was produced on the ethyl and methyl route, using soybean oil as raw material. The initial preselection for the clays was carried out on moisture and pH analysis, whereby 15 samples were selected. These were submitted to the testing systems in the S1 and S2, using the techniques of oil color (visual aspect) and viscosity. The two best clay catalysts (A23 and A24) were chosen to be tested in the standard system for production of biodiesel called S3. The catalysts A23 and A24 were characterized by: FRX; XRD; IR, SEM, EDS and BET. The soybean oil and biodiesel were characterized by the following techniques: chemical composition, moisture, acidity, density 20ºC, viscosity 40ºC, total glycerol, ester content, alcohol content and gas chromatography. The results showed that it is possible to get biodiesel from clay catalysts.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-07-11T13:13:10Z No. of bitstreams: 1 JOÃO FERNANDES DUARTE NETO - DISSERTAÇÃO (PPGCEMat) 2015.pdf: 2295774 bytes, checksum: d73166400ea15685ca449c373a12dc20 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-11T13:13:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOÃO FERNANDES DUARTE NETO - DISSERTAÇÃO (PPGCEMat) 2015.pdf: 2295774 bytes, checksum: d73166400ea15685ca449c373a12dc20 (MD5) Previous issue date: 2015-02-24 / Este trabalho investigou o processo de adsorção, equilibrio e cinética de argilas esmectíticas da cidade de Boa Vista (Paraíba), usadas como adsorventes de corantes com comportamentos químicos distintos - rodamina B (RB), catiônico, e alaranjado de metila (AL), aniônico - em meio aquoso. Essas argilas foram escolhidas devido às suas propriedades características do argilomineral esmectítico, que possui sítios quimicamente ativos, provocado pela substituição isomórfica e interação das arestas, tornando-o atrativo sua aplicação para fins adsortivos. As argilas utilizadas são conhecidas como bentonita chocolate e bentonita chocobofe. Esses materiais foram utilizados na forma natural e após tratamento com carbonato de sódio, ácido clorídrico e organofilização (sal quaternário de amônio PRAEPAGEN). Todos os adsorventes foram caracterizados por fluorescência de raios X, difração de raios X, análises térmicas (TG, DTG e DTA) e determinação de tamanho de partícula. Os ensaios de adsorção dos corantes foram examinados por sistema de bateladas, alterando tempo de contato, quantidade de adsorvente, concentração dos corantes e pH inicial. Para a análise do comportamento de adsorção foi utilizado espectrofotometria UV-VIS. O modelo de isoterma de Freundlich foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais das argilas naturais e modificadas. Porém nos processos adsortivos envolvendo as argilas organofilizadas, na interação com RB, tanto o modelo de Langmuir como o de Freundlich apresentaram um bom ajuste aos dados experimentais. Os dados cinéticos de adsorção foram ajustados ao modelo de pseudo-segunda ordem (R2>0,9). Os testes de capacidades de adsorção permitiram concluir que a maior eficiência em remover a RB ocorre quando as argilas são tratadas com ácido clorídrico. A maior eficiência na remoção do AL ocorre quando as argilas estudadas foram as organofilizadas. De modo geral, as argilas esmectíticas estudadas se mostraram adsorventes adequados para a remoção do corante RB, sendo, no entanto, necessário tratamentos específicos para maximizar ou melhorar a capacidade de adsorção dos corantes RB e AL. / This study investigated the process of adsorption, equilibrium and kinetics, of smectite clays from Boa Vista of Paraíba used as chemical adsorbents of dyes with different ionic behavior in aqueous media. Smectite clays known as chocolate and chocobofe and the dyes Rhodamine B (RB) (cationic) and Methyl Orange (AL), (anionic) were used in this study. The adsorbents were characterized by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, thermal analysis (TG, DTA and DTG) and determination of particle size. Clays have been used in natural form and after treatment with sodium carbonate, acid and organophilization (quaternary ammonium salt – PRAEPAGEN). The dye adsorption was examined by a batch system, changing: contact time, amount of adsorbent, dye concentration and initial pH. UVVIS spectrophotometry was used for the analysis of the adsorption behavior. The clays were characterized as smectite clays and the efficiency of the treatments was confirmed by X-ray fluorescence and X-ray diffraction. The model of Freundlich isotherm presented the best fit to the experimental data of natural clays. However, in the adsorptive processes involving clays organophilizated both the Langmuir model and the Freundlich model showed good fitting to the experimental data. The kinetic adsorption data were fitted to the model of pseudo-second order (R2> 0.9). The adsorption capacities test showed that the highest efficiency in removing RB occurs when the clays are treated with hydrochloric acid. The highest efficiency of the removal of AL occurs when the clays are organophilizated. In general, the smectite clays were suitable adsorbent for the removal of the dye RB. However, special treatment is necessary to maximize or improve the adsorption ability of the dyes AL and RB.

In this work we develop a three-scale mathematical modeling to describe electro-chemical couplings in clays using the asymptotic homogenization procedure of periodic structures. We consider the porous medium composed of kaolinite particles saturated by an electrolyte solution of water-solvent and four ionic solutes monovalents Na+, H+, Cl-, OH-At the nanoscale we develop the model of the electrical double layer wherein the electric potential and local charge distribution are ruled by the Poisson- Boltzmann problem. In addition we incorporate the protonation/deprotonation chemical reaction between the fluid and the particle surface and consequently we quantify the dependence of the surface charge density of the particles with the pH of the electrolyte solution. At the microscale, or pore-scale, the movement of the aqueous solution is governed by the Stokes problem whereas ion transport by the Nernst-Planck equation. The pore-scale governing equations are supplemented by slip boundary condition in the tangential velocity of the fluid and adsorption interface conditions arising from the averaging of the nanoscale model. We then homogenize the microscopic model to the macroscale and derive effective equations with additional closure relations for the macroscopic coefficients. The macroscopic model is discretized by the finite volume method and numerical simulations of electrokinetical remediation of a contaminated soil are performed. The numerical results illustrate the strong dependence of the remediation efficiency on the pH of the aqueous solution. / Neste trabalho desenvolvemos a modelagem matemática e computacional em três escalas (nano-micro-macro) do acoplamento eletroquímico em um meio poroso argiloso adotando técnicas de homogeneização de estruturas periódicas. Consideramos o meio poroso uma caulinita saturada por uma solução eletrolítica composta por um solvente aquoso e quatro solutos iônicos monovalentes Na+, H+, Cl-, OH-. Na escala nanoscópica adotamos a modelagem da dupla camada elétrica onde o potencial elétrico e a densidade de carga são governados pelo problema de Poisson-Boltzmann. Incorporamos ao modelo nanoscópico as reações de protonação/deprotonação entre o fluido e a superfície da partícula argilosa e quantificamos numericamente a dependência da carga superficial com o pH da solução eletrolítica. Na escala microscópica, ou escala do poro, o movimento da solução aquosa é governado pelo problema de Stokes e o transporte dos íons pelas equações de Nernst-Planck. As equações microscópicas são suplementadas por condições de contorno de deslizamento da componente tangencial do campo de velocidade e de adsorção dos íons que representam a média do modelo posto na escala nanoscópica. A partir dos modelos nanoscópico/microscópico desenvolvemos a homogeneização do problema derivando o modelo na escala de Darcy (macroscópica) com os respectivos problemas de fechamento para os coeficientes das equações efetivas postos na célula periódica. Finalmente discretizamos o modelo macroscópico utilizando o método de volumes finitos e realizamos simulações numéricas em regimes permanente e transitório do processo de descontaminação de um solo argiloso por técnicas de eletrocinética. Os resultados ilustram a forte dependência da eletroremediação com o pH da solução.

Nesta tese são apresentados os resultados de síntese e caracterização dos nanocompósitos de poli(anilina) (PANI) e de poli(benzidina)(PBZ) com argilas. Através do emprego de diferentes técnicas espectroscópicas e de microscopia eletrônica foi possível confirmar a intercalação dos monômeros e sua polimerização. Quando a polimerização foi feita a partir do monômero intercalado na argila (polimerização in situ) são obtidos nanocompósitos no qual a maior parte das cadeias poliméricas está intercalada. Entretanto, quando a polimerização é feita sem a prévia intercalação do monômero (polimerização ex situ), ocorre a formação dos polímeros na superfície externa da argila. Usando a espectroscopia Raman ressonante e de Absorção de raios-X na borda K do nitrogênio (N K XANES) foi possível elucidar a estrutura dos segmentos cromofóricos da PANI e da PBZ intercaladas, e pela primeira vez foi mostrado a presença de um segmento cromofórico na PANI intercalada, não presente na PANI livre, que possui em sua estrutura ligações azo e anéis cíclicos do tipo fenazina. A síntese da PANI intercalada em diferentes argilas e em diferentes condições de síntese permitiu verificar a influência destes fatores na formação desses novos segmentos. / The present work shows the synthesis and characterization of the nanocomposites of poly(aniline) (PANI) and poly(benzidine) (PBZ) formed inside the montmorillonite (MMT)clay galleries. Through the use of a large number of spectroscopic and microscopic techniques was possible to confirm the monomer intercalation and polymerization between the clay layers. When the synthesis is carried out after previous monomer intercalation (in situ route) the formation of polymer occurs mainly between the clay layers. On the other hand, the formation of polymer in external clay surface (ex situ route) occurs when the polymerization is carried out without previous monomer intercalation. Using resonance Raman spectroscopy and X-ray near nitrogen K-edge absorption (N K XANES) was possible to elucidate the structure of chromophoric segments in intercalated PANI and PBZ. For the first time, we show the presence of a new chromophoric segment, having phenazinic and azo groups, in the PANI intercalated by in situ route, indicating that the confinement of monomer is one of the factors leading to the formation of these new segments. The synthesis of intercalated PANI in different clays and experimental reaction conditions show that these factors, not only the confinement, have played an important role in formation of the new chromophoric segments in the structure of intercalated PANI.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-06-26T17:45:14Z No. of bitstreams: 1 134824.pdf: 2835721 bytes, checksum: 66611c7cdb817bf66575c485f8efb40d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-26T17:45:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 134824.pdf: 2835721 bytes, checksum: 66611c7cdb817bf66575c485f8efb40d (MD5) Previous issue date: 1972-12 / Introdutoriamente fazemos uma rápida descrição das hipóteses apresentadas por diversos autores sobre a origem e formação da planície do Recife. Apresentamos os problemas mais comuns de fundações sobre argila mole em nossa região. Da literatura consultada, procuramos apresentar os assuntos mais interessantes em ligação com o nosso trabalho, onde destacamos principalmente a influência da matéria orgânica e a identificação mineralógica por difração por Raio X e Análise Termo-Diferencial das argilas da planície recifense, assim estudadas pela primeira vez entre nós. O trabalho visa o estudo da influência da matéria orgânica, nos resultados de ensaios para determinação dos limites de liquidez e plasticidade, umidade (perda por aquecimento), densidade real, sob duas condições distintas: 1a - A temperatura de 110ºC e pressão ambiente. 2a - A temperatura de 45ºC e vácuo de -25" Hg. Estes resultados conforme veremos adiante, apresentam diferenças relativas, entre si, da ordem de até 30%. A análise granulométrica parece ser afetada pelo teor de matéria orgânica visto que, o percentual de argila é maior para teores de matéria orgânica elevados, mesmo que a plasticidade se mantenha constante. A Análise Termo-Diferencial demonstrou claramente a presença da matéria orgânica e sua influência nos termogramas. Para isto fizemos repetir as análises térmicas para amostras com e sem matéria orgânica. Procuramos também determinar o valor da resistência ao cisalhamento para estes solos através de ensaios Triaxial, Compressão Simples e "Vane Test". As amostras foram coletadas em tubos "shelbies" de 41,2 mm (1 5/8") de diâmetro interno. As sondagens com "Vane" foram realizadas em revestimentos de 75 mm (3") de diâmetro interno. A dimensão das palhetas era 63,5 mm (2 1/2"). Pelos ensaios de Compressão Simples e "Vane Test" verificamos que o grau de sensibilidade indica argilas sensíveis e mais raramente extra-sensíveis em algumas profundidades. / The origin and formation of Recife plain is reviewed in an introductory manner, and thereby the main foundation soil problems described. Main concern is the influence of organic matter into the Atterberg limits, natural moisture content, specific gravity and grain size analysis of dark grey to black soft organic clays from subsoil of Recife plain. No previous work has been registred for this region. Samples were treated in two different ways for the identification tests and mineralogical analysis (X-Ray Diffraction and Differential Thermal Analysis): oven-dried at 105ºC and normal atmospheric pressure, or oven-dried at 45ºC and - 25" Hg vacuum. Quite large differences of results (up to 30%) were obtained. Grain size analysis also seem to be affected by amount of organic matter; the clay percentage increases with organic matter content, even for same plasticity values. Through DTA the organic matter was disclosed comparing results obtained with pretreated samples and with normal samples. Shearing strength of shelby samples 41,2 mm (1 5/ 8") - diameter were obtained through triaxial tests and unconfined compression tests. Also inplace vane shear tests were performed in 75 mm (3") - casing and 63,5 mm (2 1/2") vane. Unconfined compression and vane tests show that clays are generally sensitive and exceptionally extrasensitive at some depth locations.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-08-15T18:39:34Z No. of bitstreams: 1 610536.pdf: 1958534 bytes, checksum: b98581907a078946cb2e27ad0a1c5b70 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-15T18:39:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 610536.pdf: 1958534 bytes, checksum: b98581907a078946cb2e27ad0a1c5b70 (MD5) Previous issue date: 1975-05 / Estudo das características geotécnicas da argila orgânica do subsolo do Recife. Em uma camada de 24 metros de espessura, foram colhidas amostras ("shelby") com 2,5 polegadas de diâmetro externo, em três furos de sondagem especiais, nas quais foram realizados ensaios de palheta de laboratório (vane test), adensamento, compressão simples, triaxiais drenados e não drenados. Observações foram feitas quanto à influência, nos resultados dos ensaios, do amolgamento da amostra, das dimensões dos corpos de prova e da velocidade de deformação utilizada no cisalhamento dos corpos de prova. São indicadas sugestões para diminuir a influência do amolgamento da amostra nos resultados dos ensaios, assim como para reduzir o tempo de realização dos mesmos. Utilizando equipamento comum de hospital, foram obtidas algumas radiografias de tubos "shelby", com a finalidade de identificar as amostras com maior quantidade de fragmentos de conchas e/ou madeira, assim como de amolgamentos provocados na sondagem (fissuras, "bolsas" de água, etc.). Bibliografia sobre o assunto é apresentada para que em trabalhos posteriores, seja feito estudo com detalhe, utilizando esta técnica atualmente bastante desenvolvida. Também a título de observação, foram anotados dados sobre o ataque produzido pela argila orgânica no aço comumente utilizado nas estacas metálicas. No final do trabalho, alguns temas são sugeridos para pesquisas futuras. / A study of the geotechnical characteristics of a Recife soft clay was made. In a layer with a thickness of 24 meters several shelby tube samples 2,5 inches O.D. were taken in three borings, in which laboratory vane, consolidation, unconfined compression, drained and undrained triaxial test were performed. The influence of sample disturbance and remolding on test results is discussed, as well as the effects of sample dimensions and velocity of shear on the strenght. Several suggestions are made with the purpose of reducing the influence of sample disturbance on test results and also decrease the duration of the tests. X-Ray pictures using common hospital equipment were made on some shelbies with the aim of identifying those with larger concentration of shells or decayed wood fragments, fissures, etc. A special Bibliography on this subject is presented, to be used in future studies. Some test on the corrosion of steel plates imbedded in the soft clay were made. Some research suggestions are made.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-08-30T18:34:39Z No. of bitstreams: 1 140486.pdf: 1266051 bytes, checksum: ffacae11eccedc70dbc1b14be26e3592 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-30T18:34:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 140486.pdf: 1266051 bytes, checksum: ffacae11eccedc70dbc1b14be26e3592 (MD5) Previous issue date: 1975-07 / O presente trabalho visa, à título de contribuição ao estudo das propriedades geotécnicas de depósitos naturais de argila mole, apresentar e discutir alguns resultados sobre compressibilidade e resistência ao cisalhamento. Resultados de ensaios triaxiais UU, vane test de laboratório, ensaio de adensamento e triaxiais CIU são assim representados. Examinam-se também os dados quanto a amolgamento devido à amostragem e alguns procedimentos de campo e laboratório são propostos. / This paper, as a contribuition to the study of geotechnical properties to the natural soft clay deposits, presents and discusses some results on compressibility and shear strength. Results of triaxial UU, laboratory vane test, consolidation test and triaxial CIU are presented. Data are also examined with respect to disturbance due sampling and some field and laboratory procedures are proposed.