Submitted by Kilvya Braga (kilvyabraga@hotmail.com) on 2018-04-19T11:38:41Z No. of bitstreams: 1 MIKARLA BAÍA DE SOUSA - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2015.pdf: 2853939 bytes, checksum: 73cb4a3ae1a6f5afdefa786c3032de07 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-19T11:38:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MIKARLA BAÍA DE SOUSA - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2015.pdf: 2853939 bytes, checksum: 73cb4a3ae1a6f5afdefa786c3032de07 (MD5) Previous issue date: 2015-09-29 / CNPq / O processo de corrosão está constantemente transformando os materiais metálicos de modo que a durabilidade e o desempenho dos mesmos deixam de satisfazer os fins a que se destinam. Uma forma de se minimizar a corrosão em materiais metálicos é revesti-los com outros materiais. A eletrodeposição é um método muito utilizado na obtenção de revestimentos metálicos resistentes à corrosão e ao desgaste mecânico. Através da eletrodeposição é possível obter ligas metálicas, as quais são geralmente preparadas com o intuito de melhorar as propriedades dos seus constituintes iniciais. O estudo proposto tem como objetivo otimizar as variáveis de entrada (densidade de corrente e pH) e obter a liga CuZn-Ni resistente à corrosão, caracterizando-a quanto à morfologia, eficiência de corrente catódica, composição da liga, microdureza e resistência à corrosão. Para a otimização do processo de eletrodeposição da liga foi realizado um planejamento fatorial completo 32. Avaliou-se quantitativamente a influência das variáveis de entrada bem como suas possíveis interações com a realização mínima de experimentos. Estudou-se o processo de eletrodeposição de liga Cu-Zn-Ni sobre um cátodo, utilizando um banho contendo sulfato de cobre, sulfato de zinco, sulfato de níquel e citrato de sódio. Todos os experimentos foram realizados em temperatura ambiente e em triplicata, os valores ótimos encontrados através da polarização potenciodinâmica linear foram: densidade de corrente catódica de 30 mA/cm2 e pH 6,0; com esses parâmetros foi possível alcançar um potencial de corrosão de -0,31949 V, uma resistência à polarização de 948090 Ω e uma corrente de corrosão de 6,4265 nA. Os ensaios de impedância eletroquímica confirmaram os resultados obtidos pelos ensaios de polarização potenciodinâmica linear. A composição média deste depósito foi 56 w.t.% de Cu, 38 w.t.% de Zn e 6 w.t. % de Ni. As ligas encontradas apresentaram brilho, aderência e boa resistência à polarização e através da difração de raios-x concluiu-se que a liga obtida é cristalina. O estudo da morfologia acusou a presença de nódulos esféricos de vários tamanhos na superfície da liga. A composição química dos revestimentos parece ser o fator mais importante para a microdureza dos revestimentos, já que o experimento com maior conteúdo de zinco apresentou o valor mais elevado de microdureza, que foi de 571 HV. Estas ligas podem ter grande utilidade em várias aplicações nas indústrias químicas, petrolíferas, petroquímicas, navais, de construções civis e automobilísticas em decorrência de algumas características especiais, como alta resistência à corrosão e ao desgaste e ao baixo sobrepotencial de evolução do hidrogênio da liga Cu-Zn-Ni. / The corrosion process is constantly transforming metallic materials, so that their durability and behavior no longer satisfy their goals. One way to minimize corrosion in metallic materials is to coat them with other materials. Electrodeposition is a widely used method in obtaining metallic coatings resistant to corrosion and mechanic wear. Through electrodeposition, it is possible to obtain alloys, which are generally prepared in order to improve the characteristics of their initial constituents. The proposed study has, as a goal, to optimize the input variables (current density and pH), and obtain the Cu-Zn-Ni alloy resistant to corrosion. A 32 experimental design was used to optimize the electrodeposition process. Both the input variable influence, and their possible interactions, performing less experiments as possible, were quantitatively evaluated. The electrodeposition process of the Cu-Zn-Ni on a cathode was studied, using a bath containing copper sulfate, zinc sulfate, nickel sulfate and sodium citrate. All experiments were conducted at room temperature and in triplicate. The best reached values, through linear potentiodynamic polarization, were: cathode current density of 30 mA/cm2 and pH 6.0; with those parameters, it was possible to reach a potential of -0.31949 V, a 948090 Ω polarization resistance, and a 6.4265 nA current density. Electrochemical impedance spectroscopy confirms the linear potentiodynamic polarization results. Its chemical composition, in average, was 56 w.t. % of Cu, 38 w.t.% of Zn, and 6 w.t.% of Ni. Those found alloys showed bright, adherence and good resistance to polarization, and, through X-ray diffraction, it is concluded that the alloy is crystalline. The morphology study pointed out the presence of spherical nodules with different sizes on the alloy surface. The chemical composition of the coatings seems to be the most important factor for the coatings microhardness, since the experiment with the highest zinc content showed the highest microhardness value, which was 571 HV. Those alloys may have great utility in many applications in chemical, oil, petrochemical, naval industries, civil construction and automobile industries, because of some special characteristics, such as high resistance to corrosion and wear, and low overpotential for hydrogen evolution reaction of the Cu-Zn-Ni alloy.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-03-12T13:28:19Z No. of bitstreams: 1 RenanSavioDeAlmeidaCoelho_DISSERT.pdf: 6989070 bytes, checksum: 02ffff122848bc43e7d1a9ef1bef5171 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-03-14T19:12:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RenanSavioDeAlmeidaCoelho_DISSERT.pdf: 6989070 bytes, checksum: 02ffff122848bc43e7d1a9ef1bef5171 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-14T19:12:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RenanSavioDeAlmeidaCoelho_DISSERT.pdf: 6989070 bytes, checksum: 02ffff122848bc43e7d1a9ef1bef5171 (MD5) Previous issue date: 2017-07-28 / As propriedades ?nicas do comp?sito de matriz met?lica de cobre (Cu) refor?ada por dispers?o de part?culas de carboneto de tungst?nio (WC) s?o de grande import?ncia para v?rias aplica??es industriais, devido a sua excelente resist?ncia sob alta temperatura, boa resist?ncia ? corros?o e ? fratura. O comp?sito Cu-WC ? quimicamente e termicamente est?vel, al?m de possuir excelentes propriedades de condutividade t?rmica e el?trica. Tais caracter?sticas o tornam um promissor material para fabrica??o de contato el?trico de alta pot?ncia, eletrodos para soldagem, condutores de campo magn?tico pulsado, dispositivos de gerenciamento t?rmico e el?trico. Este trabalho investiga o efeito da moagem de alta energia na densifica??o e microestrutura dos comp?sitos WC-20%Cu e WC-18%Cu-2%Nb, bem como a influ?ncia da adi??o do ni?bio como inibidor de crescimento de gr?o. O efeito da press?o de compacta??o e da temperatura de sinteriza??o dos p?s preparados por moagem e mistura mec?nica na densidade tamb?m foram estudados. P?s de WC, Cu e Nb, na raz?o de 80, 20 e 2 por cento em massa, respectivamente, foram preparados por moagem e, tamb?m, por mistura mec?nica. A moagem dos p?s comp?sitos foi realizada a seco sob atmosfera ambiente com um recipiente e bolas de metal duro em um moinho attritor. Os p?s foram mo?dos a 900 rpm durante 90 minutos e sob uma raz?o de massa p? para bolas de 1:100. Compactos de p?s com forma cil?ndricas foram prensados a 200, 400 e 600 MPa em uma matriz de a?o uniaxial de 8 mm de di?metro. Os corpos verdes foram sinterizados nas temperaturas de 1030 ?C e 1150 ?C por 60 min. em forno tubular resistivo sob atmosfera de nitrog?nio. A microestrutura dos corpos sinterizados foi analisada por microscopia eletr?nica de varredura. Para analisar a presen?a de impurezas nos p?s elementares e mo?dos, an?lises qu?micas de FRX e EDS foram realizadas. A an?lise de DRX foi usada para detectar as fases presentes. Uma significativa diminui??o dos cristalinos e amorfiza??o das fases Cu e WC foi exibida pelos p?s mo?dos. Assim como, um menor tamanho de gr?o foi alcan?ado pelas microestruturas sinterizadas dos p?s comp?sitos Cu-WC com adi??o de Nb. Os compactos de p?s submetidos a maior press?o de compacta??o e temperatura de sinteriza??o tamb?m alcan?aram as maiores densifica??es. / The unique properties of copper metal matrix composite reinforced by dispersion tungsten carbide particles (WC) are of great importance for several industrial applications, due to their excellent high temperature strength and good corrosion and fracture resistance. This composite is chemically and thermally very stable at high temperatures, as well as having excellent thermal and electrical conductivity properties. These promising features make for the manufacture of high-power electrical contact parts, welding electrodes, magnetic field conductors, thermal and electrical management devices. This work investigates the effect of high energy milling on the densification and microstructure of the composites WC-20% Cu and WC-18% Cu-2% Nb as well as an influence of the addition of niobium as a grain growth inhibitor. The effect of the compacting pressure and the sintering temperature of the powders prepared by milling and mechanical mixing in the density were also studied. WC, Cu and Nb powders in the ratio of 80, 20 and 2 percent by mass, respectively, were prepared by milling and also mechanical mixing. The powder mixture were mechanically alloyed in a attritor ball mil in a dry environment. The powders were milled at 900 rpm, with a mass to powder ratio of 1: 100 balls for 1.5 hours, and pressed at 200, 400 and 600 MPa in a uniaxial matrix with 8mm diameter. The green bodies were sintered at temperatures of 1030 ?C and 1150 ? C for 60 min in a resistive tubular oven under a nitrogen atmosphere. A microstructure of sintered bodies for analysis by scanning electron microscopy. To analyze a presence of impurities in the initial powder and the as-milled powders, chemical analyzes of XRF and EDS were performed. A XRD analysis was used to detect as structure of crystalline. Amortization of the Cu and WC phases occurred, with a decrease in the crystalline phase due to milling, and inhibition of grain growth, both at temperatures, in the samples with Nb. Higher compaction pressure and higher sintering temperature show better results for densification of the material.

O presente trabalho possui como objetivo analisar as propriedades do composto que apresenta em sua composição Fe-Cu-C com adição da cinza leve em percentuais de 4,8% classificado como composto A; 9,8% classificado como composto B; e 14.8% classificado como composto C, processados por metalurgia do pó convencional. Outro objetivo foi analisar o percentual desses compostos e compará-los a liga Fe-Cu-C, classificado como composto Sem Cinza (SC), que não apresenta cinza em sua composição. O composto que não apresenta cinza é utilizado na fabricação de anéis de selos mecânicos. Buscou-se nesse trabalho a melhor condição de cinza em balanço como sendo uma possível alternativa na fabricação desses componentes. A cinza leve foi adicionada ao composto SC já citado (Fe-Cu-C). O carbono presente no composto sem cinza, que tem por finalidade apresentar uma melhor condição de lubrificação nos anéis de selos mecânicos, foi mantido e balanceado junto aos três novos que apresentaram a adição de cinza. Foi analisada no microscópio eletrônico de varredura a distribuição dos elementos ferro, cobre, grafite e cinza leve após a sinterização. Já o tamanho das partículas dos constituintes dos compostos, foram analisados ainda em estado pulvurulento. Determinou-se a massa específica aparente, a curva de compressibilidade e foram compactadas as amostras dos compostos Fe-Cu-C com e sem cinza. Foi realizada a sinterização em atmosfera controlada por argônio em temperatura de 1150ºC com taxa de resfriamento constante. Para a análise da eficiência da mistura, foram realizados ensaios de densidade das amostras sinterizadas, dureza, microdureza e metalografia. Ensaio de micrografia, Dispersão de Energia por Espectroscopia (EDS), ensaio de desgaste pelo método tribológico, análise perfilométrica 2D e 3D e análise dimensional (variações de altura e diâmetro). Foi realizada também a análise da resistividade elétrica dos compostos balanceados com cinza e sem cinza. Para mensurar a possibilidade do uso dos compostos com cinza foram avaliados os resultados obtidos e comparados com os resultados do composto Fe-Cu-C sem adição de cinza. Os resultados indicaram a possiblidade do emprego do composto A (4,8% de cinza) para fabricação de anéis de selo mecânico. / This work aims to analyze the properties of the compound having in its composition Fe-Cu-C with the addition of fly ash in 4,8% percentage classified as compound A, 9,8% classified as compound B, and 14,8% classified as compound C, processed by conventional powder metallurgy. Another objective was to analyze the percentage of these compounds and compare them to Fe-Cu-C, classified as compound No fly ash (SC), which has no gray in their composition. The compound that has no ash is used in the manufacture of mechanical seals rings. We sought in this work the best condition of gray balance as a possible alternative in the manufacture of these components. The fly ash was added to the compound SC (Fe-Cu-C). The addition of carbon in the compounds was to reduce the friction in process compression. Was examined in a scanning electron microscope the distribution of the elements iron, copper, graphite, and fly ash after sintering. The size of the compounds particles were analyzed in powdery state. It was determined the apparent density, compressibility curve of the compounds Fe-Cu-C and Fe-Cu-C with fly ash. Sintering was performed in a controlled atmosphere with argon at a temperature of 1150 ° C with a constant rate of cooling. To analyze the efficiency of mixing of test samples of sintered density, hardness, hardness and metallography were performed. Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), tribological wear test method, analysis perfilométrica 2D and 3D dimensional analysis (variations in height and diameter). Analysis of the electrical resistivity of the compounds with and without fly ash was also performed. To measure the possible use of the compounds with fly ash, results were evaluated and compared with results of the compound Fe-Cu-C without adding ash. The results indicated the possibility of employment of compound A (4,8% ash) for the manufacture of mechanical seal rings.

abstract: In this dissertation, remote plasma interactions with the surfaces of low-k interlayer dielectric (ILD), Cu and Cu adhesion layers are investigated. The first part of the study focuses on the simultaneous plasma treatment of ILD and chemical mechanical polishing (CMP) Cu surfaces using N2/H2 plasma processes. H atoms and radicals in the plasma react with the carbon groups leading to carbon removal for the ILD films. Results indicate that an N2 plasma forms an amide-like layer on the surface which apparently leads to reduced carbon abstraction from an H2 plasma process. In addition, FTIR spectra indicate the formation of hydroxyl (Si-OH) groups following the plasma exposure. Increased temperature (380 °C) processing leads to a reduction of the hydroxyl group formation compared to ambient temperature processes, resulting in reduced changes of the dielectric constant. For CMP Cu surfaces, the carbonate contamination was removed by an H2 plasma process at elevated temperature while the C-C and C-H contamination was removed by an N2 plasma process at elevated temperature. The second part of this study examined oxide stability and cleaning of Ru surfaces as well as consequent Cu film thermal stability with the Ru layers. The ~2 monolayer native Ru oxide was reduced after H-plasma processing. The thermal stability or islanding of the Cu film on the Ru substrate was characterized by in-situ XPS. After plasma cleaning of the Ru adhesion layer, the deposited Cu exhibited full coverage. In contrast, for Cu deposition on the Ru native oxide substrate, Cu islanding was detected and was described in terms of grain boundary grooving and surface and interface energies. The thermal stability of 7 nm Ti, Pt and Ru ii interfacial adhesion layers between a Cu film (10 nm) and a Ta barrier layer (4 nm) have been investigated in the third part. The barrier properties and interfacial stability have been evaluated by Rutherford backscattering spectrometry (RBS). Atomic force microscopy (AFM) was used to measure the surfaces before and after annealing, and all the surfaces are relatively smooth excluding islanding or de-wetting phenomena as a cause of the instability. The RBS showed no discernible diffusion across the adhesion layer/Ta and Ta/Si interfaces which provides a stable underlying layer. For a Ti interfacial layer RBS indicates that during 400 °C annealing Ti interdiffuses through the Cu film and accumulates at the surface. For the Pt/Cu system Pt interdiffuion is detected which is less evident than Ti. Among the three adhesion layer candidates, Ru shows negligible diffusion into the Cu film indicating thermal stability at 400 °C. / Dissertation/Thesis / Ph.D. Physics 2012

O presente trabalho possui como objetivo analisar as propriedades do composto que apresenta em sua composição Fe-Cu-C com adição da cinza leve em percentuais de 4,8% classificado como composto A; 9,8% classificado como composto B; e 14.8% classificado como composto C, processados por metalurgia do pó convencional. Outro objetivo foi analisar o percentual desses compostos e compará-los a liga Fe-Cu-C, classificado como composto Sem Cinza (SC), que não apresenta cinza em sua composição. O composto que não apresenta cinza é utilizado na fabricação de anéis de selos mecânicos. Buscou-se nesse trabalho a melhor condição de cinza em balanço como sendo uma possível alternativa na fabricação desses componentes. A cinza leve foi adicionada ao composto SC já citado (Fe-Cu-C). O carbono presente no composto sem cinza, que tem por finalidade apresentar uma melhor condição de lubrificação nos anéis de selos mecânicos, foi mantido e balanceado junto aos três novos que apresentaram a adição de cinza. Foi analisada no microscópio eletrônico de varredura a distribuição dos elementos ferro, cobre, grafite e cinza leve após a sinterização. Já o tamanho das partículas dos constituintes dos compostos, foram analisados ainda em estado pulvurulento. Determinou-se a massa específica aparente, a curva de compressibilidade e foram compactadas as amostras dos compostos Fe-Cu-C com e sem cinza. Foi realizada a sinterização em atmosfera controlada por argônio em temperatura de 1150ºC com taxa de resfriamento constante. Para a análise da eficiência da mistura, foram realizados ensaios de densidade das amostras sinterizadas, dureza, microdureza e metalografia. Ensaio de micrografia, Dispersão de Energia por Espectroscopia (EDS), ensaio de desgaste pelo método tribológico, análise perfilométrica 2D e 3D e análise dimensional (variações de altura e diâmetro). Foi realizada também a análise da resistividade elétrica dos compostos balanceados com cinza e sem cinza. Para mensurar a possibilidade do uso dos compostos com cinza foram avaliados os resultados obtidos e comparados com os resultados do composto Fe-Cu-C sem adição de cinza. Os resultados indicaram a possiblidade do emprego do composto A (4,8% de cinza) para fabricação de anéis de selo mecânico. / This work aims to analyze the properties of the compound having in its composition Fe-Cu-C with the addition of fly ash in 4,8% percentage classified as compound A, 9,8% classified as compound B, and 14,8% classified as compound C, processed by conventional powder metallurgy. Another objective was to analyze the percentage of these compounds and compare them to Fe-Cu-C, classified as compound No fly ash (SC), which has no gray in their composition. The compound that has no ash is used in the manufacture of mechanical seals rings. We sought in this work the best condition of gray balance as a possible alternative in the manufacture of these components. The fly ash was added to the compound SC (Fe-Cu-C). The addition of carbon in the compounds was to reduce the friction in process compression. Was examined in a scanning electron microscope the distribution of the elements iron, copper, graphite, and fly ash after sintering. The size of the compounds particles were analyzed in powdery state. It was determined the apparent density, compressibility curve of the compounds Fe-Cu-C and Fe-Cu-C with fly ash. Sintering was performed in a controlled atmosphere with argon at a temperature of 1150 ° C with a constant rate of cooling. To analyze the efficiency of mixing of test samples of sintered density, hardness, hardness and metallography were performed. Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), tribological wear test method, analysis perfilométrica 2D and 3D dimensional analysis (variations in height and diameter). Analysis of the electrical resistivity of the compounds with and without fly ash was also performed. To measure the possible use of the compounds with fly ash, results were evaluated and compared with results of the compound Fe-Cu-C without adding ash. The results indicated the possibility of employment of compound A (4,8% ash) for the manufacture of mechanical seal rings.

As estruturas do tri(hidroximetil) amino metano complexado com cobre Cu(II), Cu[NH2C(COH3)3]2+H2O e do tri(hidroximetil)amino metano dopado com prata Ag(I), Ag[NH2C(COH3)3] foram determinados por difração de raios-x. O complexo contendo íons de cobre refinou até um R de 0.034 e foram encontradas as seguintes características principais: sistema cristalino monoclínico; grupo espacial C2/c, a=12.955(2)Å b=10.793(1)Å c=10.091(2)Å &#946=116.62° V=1261.3(6)޵ Z=4; xDc=1.694(2)g/cm-3; &#955(K&#945Mo)=0.71073Å das reflexões medidas 1441 tinham I&#62 3&#948 (I). O íon de cobre está coordenado por pares de átomos de oxigênio e nitrogênio os quais formam uma pirâmide de base quadrada, o oxigênio da molécula de água ocupa o outro vértice da pirâmide. A determinação dessa estrutura é utilizada na interpretação da formação de complexos de cobre com tri(hidroximetil) amino metano em função do pH. A estrutura do tri(hidroximetil) amino metano dopado com prata apresentou as seguintes características: sistema cristalino ortorrômbico; grupo espacial Pna21; a=7.800(2)Å b=8.810(3)Å c=8.850(2)Å V=608.85(4)޵ Dc=1.329g/cm-3; Dm=1.337g/cm-3; 435 reflexões com I&#62 3&#948 (I); R=0.13; o carbono central é coordenado tetraedricamente por três átomos de carbono do tri(hidroximetil) e um nitrogênio do grupo amino. As estruturas do tris dopado com níquel, e do tris dopado com zinco apresentam-se isomorfa com a estrutura do tris dopado com prata. / The crystal structures of the tri(hydroxymethyl) amine methane complexed with cooper Cu[NH2C(COH3)3]2+H2O and the silver Ag[NH2C(COH3)3] doped into the tri(hydroxymethyl) amine methane have been determined by x-ray diffraction. The complex involving Cu++ refined to final R-factor of 0.034, and the following main features were found: the crystal system is monoclinic and its space group is C2/c, a=12.955(2)Å b=10.793(1)Å c=10.091(2)Å &#946=116.62° V=1261.3(6)޵ Z=4; Dc=1.694(2)g/cm-3; &#955(K&#945Mo)=0.71073Å from measures done, 1441 had I&#62 3&#948 (I). The Cu++ is coordinated by couples of atoms of oxygen and nytrogen, which form a base of a quadrangular pyramid, the pyramid vertex is formed by the oxygen of the water molecule. The determination of this structure is used to interpret the rise of tri(hydroxymethyl) amine methane and complexed with Cooper varying the pH. The silver doped into the structures of tris(hydroxymethyl) amine methane presented the following features: crystal system is orthorrombic; space group is Pna21; a=7.800(2)Å b=8.810(3)Å c=8.850(2)Å V=608.85(4)޵ Dc=1.329 g/cm-3; Dm=1.337 g/cm-3; R=0.13; 435 reflections with I&#62 3&#948 (I) the central carbon is coordinated tetrahedrally by three atoms of carbon from tri(hydroxymethyl) and a nitrogen from the amine group.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:01:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andreia Peiter.pdf: 1366062 bytes, checksum: e0b82884da5c768cb61affcb50cffecf (MD5) Previous issue date: 2015-07-27 / According on the demand for processes that minimize the environmental impact generated by waste, efficient systems that make possible the degradation of these compounds and allow its use as an alternative source for renewable energy generation are increasingly required. The increasing food production to meet the needs of the world population has encouraged the use of agrochemicals in order to ensure productivity in crops. The use of insecticides is increasing to control pests and herbicides for weed control, because there is a lack of effective control that includes new production strategies. Techniques such as crop rotation, no-till system introduction and use of green pesticides (natural insecticides) provide a more sustainable agriculture and reduce impacts to the environment. In this context, this work presents an alternative development of an integrated system for remediation of environments contaminated with simultaneous generation of electricity. The materials were prepared from reagents and accessible metals, which reduce costs and contribute to a clean process, without the addition of organic additives. Due to the high oxidizing potential of hydroxyl radicals generated by the pair electron-hole (e+ + h+) in the semiconductors, was possible to degrade the organic compounds used in the system. The results showed that the generation of current in an area of 6,9 cm2 was 193,37 uA in potassium hydrogen phthalate degradation, using Cu/CuO electrode as a photocatalyst. The Aminol® and Connect® pesticides have been degraded at a percentage of 54,46% and 21,02%, respectively, after 1 hour and 30 minutes in the system, under ultraviolet radiation. The degradation of organic contaminants and simultaneous power generation of energy in integrated system provides a self-sustaining form of wastewater treatment and energy recovery, being possible its use on a large scale. / Em função da demanda por processos que minimizem os impactos ambientais gerados por resíduos, sistemas eficientes que possibilitem a degradação desses compostos e permitam sua utilização como fonte alternativa para geração de energia renovável são cada vez mais requeridos. A crescente produção de alimentos para suprir as necessidades da população mundial tem incentivado o emprego de agroquímicos com o objetivo de assegurar a produtividade nas lavouras. Cada vez mais aumenta o uso de inseticidas para o controle de pragas e herbicidas para o controle de ervas daninhas, pois há carência de um controle efetivo que inclua novas estratégias de produção. Técnicas como rotação de cultura, introdução do sistema de plantio direto e utilização de inseticidas verdes (inseticidas naturais) propiciam uma agricultura mais sustentável e reduzem os impactos causados ao ambiente. Nesse contexto, o presente trabalho apresenta uma alternativa de desenvolvimento de um sistema integrado para remediação de ambientes contaminados com geração simultânea de energia elétrica. Os materiais foram preparados a partir de reagentes e metais acessíveis, os quais reduzem os custos e contribuem para um processo mais limpo, sem a ação de aditivos orgânicos. Devido ao alto potencial oxidante dos radicais hidroxila gerados por meio do par elétron-lacuna (e- + h+) em semicondutores, foi possível degradar os compostos orgânicos utilizados no sistema. Os resultados mostraram que a geração de corrente em uma área de 6,9 cm2 foi de 193,37 µA na degradação do padrão hidrogenoftalato de potássio, utilizando eletrodo de Cu/CuO como fotocatalisador. Os agrotóxicos Aminol 806® e Connect® foram degradados com percentual de 54,46% e 21,02%, respectivamente, após 1 hora e 30 minutos no sistema, sob radiação ultravioleta. A degradação de contaminantes orgânicos e simultânea geração de energia no sistema integrado prevê uma forma autossustentável de tratamento de efluentes e recuperação de energia, sendo possível sua utilização em grande escala.

Superfícies de silício (100) foram inicialmente pré-ativadas em uma solução diluída de ácido fluorídrico contendo PdCl2. Após essa etapa, filmes finos de Cu-Ni-P foram quimicamente depositados utilizando-se um banho químico contendo 15g/l NiSO4.6H2O; 0.2 g/l CuSO4.5H2O; 15 g/l Na2HPO2.H2O e 60 g/l Na3C6H5O7.2H2O na temperatura de 80ºC onde foi adicionado NH4OH até que o pH da solução atingisse 8,0. Foi observado que as porcentagens estequiométricas de Ni e Cu variaram substancialmente no intervalo de 1 a 3min, e se tornaram praticamente estáveis em 50% e 35%, respectivamente, quando o tempo de deposição foi superior a 3min. Além disso, a porcentagem de P permaneceu quase constante em torno de 17-18% para todos os tempos de deposição. A distribuição de alturas nas imagens FE-SEM resultou bimodal para tempos na faixa de 1 e 3min onde a predominância do modo de maior altura aumentou substancialmente para o tempo de 3min. Tal fato serviu para corroborar a evolução da morfologia superficial de grãos menores com diâmetros na faixa de 0,02 a 0,1µm, predominantemente compostos de Ni, para grãos maiores, na faixa de 0,1 a 0,3µm e predominantemente compostos de Cu. Após um recozimento a 100oC durante 10min em ambiente 20%O2+80%N2, observou-se uma mudança na morfologia superficial em que os aglomerados de fósforo (Po) desapareceram enquanto que os grãos que compunham a imagem não mudaram substancialmente de tamanho após o recozimento. Apesar do desaparecimento dos aglomerados, a concentração de fósforo ainda apresentou valor semelhante ao valor de antes do recozimento (~17-18%). As análises de difração de raios X (XRD) indicaram o aparecimento de um pico de difração alargado ao redor de 22,6º característico de óxido de fósforo (P2O5) com estrutura vítrea amorfa significando que o fósforo em estado puro foi transformado na sua forma oxidada. Por outro lado, picos substancialmente menos intensos de NiO, Ni3P e Si5P6O25 foram observados. Verificou-se também para os filmes recozidos em N2+O2 que a resistividade aumentou para todos os tempos de deposição e o poder termoelétrico medido resultou quase independente do tempo de deposição e, portanto, foi quase independente da espessura do filme para as diferentes temperaturas medidas na faixa de 40 a 120ºC. / Silicon surfaces (100) were initially pre-activated in a diluted hydrofluoric acid solution containing PdCl2. After this step, Cu-Ni-P thin films were chemically deposited using a chemical bath containing 15g/l NiSO4.6H2O; 0.2 g/l CuSO4.5H2O; 15 g/l Na2HPO2.H2O e 60 g/l Na3C6H5O7.2H2O at the temperature of 80°C where NH4OH was added until the pH of the solution reached 8.0. It was observed that the stoichiometric percentages of Ni and Cu varied substantially for deposition time in the range of 1 to 3min, and became practically invariant at 50% and 35%, respectively, when the deposition time was greater than 3min. In addition, the percentage of P remained almost constant at around 17-18% for all the deposition times. The distribution of heights in the FE-SEM images resulted bimodal for times in the range of 1 and 3min where the predominance of the higher average height mode increased substantially for the time of 3min. This fact allowed one to corroborate the superficial morphology passing from smaller grains with diameters in the range of 0.02 to 0.1µm, predominantly composed of Ni to larger grains in the range of 0.1 to 0.3µm with Cu predominant composition. After an annealing at 100°C for 10min in a 20%O2+80%N2 environment, the phosphorus (Po) agglomerates disappeared while the size of the grains did not change substantially after the annealing. Despite the disappearance of the agglomerates, the phosphorus concentration still remained unchanged (~ 17-18%). X-ray diffraction (XRD) analysis showed a broad diffraction peak around 22.6º, which is characteristic of an amorphous vitreous structure (P2O5). In addition, substantially less intense peaks showing small amounts of NiO, Ni3P and Si5P6O25 were observed. It was also verified for the N2+O2 annealed films that the resistivity increased for practically all the deposition times and the measured thermoelectric power was almost independent of the deposition time and, therefore, was also independent of the film thickness for the various temperatures in the range from 40 to 120ºC.

Les mécanismes de dissolution sélective des alliages de Cu dans l'eau du robinet et la solution de transpiration ont été étudiés. La spectroélectrochimie d'émission atomique a été utilisée. La première partie de la thèse portait sur le mécanisme de dissolution de Cu. La plupart des espèces de Cu (II) sont solubles et sont libérées dans l'eau, laissant derrière eux un film de Cu2O. Une analyse cinétique suggère que le mécanisme de dissolution implique la dissolution simultanée du Cu et la formation du film. La deuxième partie a étudié la dissolution de Cu-42Zn et Cu-21Zn-3Si-P. Un processus de dissolution en deux étapes a été proposé: une première étape d'une croissance rapide de la couche dézincitée et une deuxième étape où la croissance de la couche dézincitée était plus lente. La troisième partie s'est concentrée sur l'effet du contenu de Zn sur la dissolution des alliages de Cu-Zn. Le mécanisme de dissolution a été clarifié. Pour la phase ?: une étape initiale dans laquelle Cu et Zn sont oxydés de manière congruente, mais seulement Zn2+ a été libéré dans l'eau, Cu formant un film Cu2O et une deuxième étape où le Cu2+ a été libéré dans l'eau. Pour la phase ?', la deuxième étape est identique à la phase initiale. L'augmentation de la teneur en Zn entraîne une extension temporelle du stade initial et retardent la libération de Cu2+. La partie finale a porté sur l'effet de la libération de Sn on Cu provenant des alliages Cu-Sn. L'effet amélioré de la libération de Sn sur Cu a été identifié. Cependant, l'augmentation de la teneur en Sn n'a pas augmenté monotoniquement l'efficacité de libération de Cu des alliages de Cu-Sn, ce qui était dû à la passivité de Sn. / The selective dissolution mechanisms of Cu alloys in tap water and perspiration solution were investigated. Atomic emission spectroelectrochemistry (AESEC) was used to obtain the elemental dissolution kinetics. The first part of the thesis focused on the dissolution mechanism of Cu. Most Cu(II) species are soluble and are released into tap water, leaving behind a Cu2O film on the surface. A kinetic analysis suggests that the dissolution mechanism involves simultaneous Cu dissolution and film formation. The second part investigated the dissolution behavior of Cu-42Zn and Cu-21Zn-3Si-P. A two-stage dissolution process of dezincification was proposed: a first stage of a rapid growth of the dezincified layer and a second stage where the growth of dezincified layer was much slower. The third part concentrated on the effect of Zn content on the dissolution of Cu-Zn alloys, by investigating the dissolution behavior of alloys with various Zn content (0-45 wt%). The two-stage dissolution mechanism was further clarified. For α phase: an initial stage in which Cu and Zn are oxidized congruently, but only Zn2+ was released into water, Cu forming a Cu2O film, and a second stage where Cu was released into water in the form of Cu2+. For β' phase, the second stage is the same to the initial stage. The increase of Zn content in the alloy results in a time extension of the initial stage and retard Cu2+ release. The final part focused on the effect of Sn on Cu release from Cu-Sn alloys. The enhanced effect of Sn on Cu release was identified. However, the increase of Sn content didn’t monotonically increase the Cu release efficacy of Cu-Sn alloys, which was due to the passivity of Sn.

Au cours de cette thèse, nous avons développé la réaction d'hydroamination d'arylacétylènes en présence de quelques amines secondaires aliphatiques. Dans un premier temps, nous avons pu montrer que cette réaction peut être catalysée par différents sels de cuivres. L'utilisation catalytique de CuCN a permis la formation régio- et stéréosélective d'énamines issues d'addition d'orientation de type anti-Markovnikov d'isomèrie (E). Les conditions développées n'ont pas permis la purification des énamines observées. Pour cette raison une réduction en présence de l'agent réducteur NaBH3CN a été effectuée afin de pouvoir isoler les amines correspondantes. L'utilisation catalytique de CuCl a permis à son tour, dans certaines conditions, la synthèse régio-et stéréosélective de 1,3-diènes (1E,3E)-1,4-disubstitués. La nature des électroniques des substituants des noyaux aromatiques des alcynes employés a joué un rôle majeur en ce qui concerne la chimiosélectivité de la réaction. Dans un second temps, nous nous sommes concentrés sur l'amélioration des conditions développées et la recherche d'autres moyens plus efficaces, moins coûteux et plus verts, nous avons été en mesure de montrer que la réaction étudiée peut également s'effectuer uniquement en présence d'éthylène glycol employé en tant que solvant et promoteur de la réaction. Cette méthode permet l'accès direct aux énamines issues de l'addition d'orientation de type anti-Markovnikov d'isomérie (E) avec d'excellents rendements isolés sans qu'il soit nécessaire de purifier les énamines obtenues. / In this thesis, we developed the hydroamiantion arylacétylènes reaction in the presence of some aliphatic secondary amines. At first, we could show that this reaction can be catalyzed by various copper salts. The catalytic use of CuCN allowed the regional training and sétéréosélective enamines derived from anti-Markovnikov addition type orientation isomerism (E). Developed conditions have not allowed the purification of the observed enamines. For this reason a reduction in the presence of the reducing agent NaBH3CN was performed in order to isolate the corresponding amines. The catalytic use of CuCl enabled in turn, under certain conditions, the regio-and stereoselective synthesis of 1,3-dienes (1E, 3E) -1,4-disubstituted oxanilides. The electronic nature of substituents of the aromatic rings alkynes employed played a major role as regards the chemoselectivity of the reaction.Secondly, we concentrate developed to improve conditions and find other more efficient ways, cheaper and greener, we were able to show that the test reaction can also be carried out only in the presence ethylene glycol used as solvent and the reaction promoter. This method allows direct access to enamines from the addition anti-Markovnikov orientation type of isomerism (E) with excellent isolated yields without the need to purify the resulting enamines.