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Avaliação da degradação térmica de PELBD produzidos com catalisadores tipo Ziegler-Natta e metalocênicos

Felipetto, Eder Luis January 1998 (has links)
Este trabalho consistiu na avaliação da degradação de polietilenos linear de baixa densidade (PELBD), produzidos com catalisadores Ziegler-Natta e Metalocênicos e comonômeros olefínicos tipo buteno, hexeno e octeno. A degradação dos polietilenos foi acompanhada através de análises de índice de fluidez, densidade, viscosidade intrínseca, tensão de ruptura, índice de carbonilas e teor de comonômero (FTIR). Foram também utilizadas as técnicas de GPC (cromatografia de permeação em gel), DSC (calorimetria diferencial de varredura) e TREF (fracionamento por gradiente de temperatura). Pela avaliação dos resultados das análises pode-se observar que na degradação termo-oxidativa dos PELBD ocorreram dois tipos de reações, ou seja, formação de reticulações e quebra de cadeias. As alterações nas propriedades foram avaliadas a fim de se verificar o comportamento das amostras de PELBD, frente a degradação causada pelo calor, cisalhamento e presença de oxigênio. A degradação das amostras foi realizada em um misturador Haake. O processo de degradação em PELBD foi dependente de vários fatores, mas principalmente das condições de processamento do polímero. O tempo de residência, velocidade dos rotores e temperatura utilizados no misturador Haake são fatores que tiveram influência significativa no processo de degradação causando variações nas propriedades do polímero. Verificou-se também que a degradabilidade dos PELBD variou com a sua estrutura molecular a qual depende do tipo de catalisador, tipo e teor de comonômero e processo de produção. Os PELBD produzidos com catalisadores Ziegler-Natta tendem a quebrar as cadeias após a degradação, enquanto que os PELBD produzidos com catalisadores metalocênicos tendem a reticulação das cadeias após a degradação. / This work consisted in the evaluation of the linear low density polyethylene (LLDPE) degradation. These were produced by Ziegler-Natta and metallocene catalysts and olefins commoners such us butene, hexene and octene. The polyethylene degradation was followed by analysis of melt index (Ml), density (De), intrinsic viscosity (IV), rupture tension, carbonyl index and commoner content (FTIR). GPC (gel permeation chromatography, DSC (differential scanning calorimetric), TREF (Temperature ration elution fraction) were also used. Was seen that in the termo-oxidative degradation two types of reaction may happen, that is crosslink and chain scission. Changes in the properties had followed with the aim of to verify the behavior of the LLDPE sample, produced with different catalysts (Ziegler-Natta and metallocene) and different commoner towards the degradation caused by the heat, shear and oxygen presence. The degradation was realized in the Haake mixer. From the results it was verified that the degradation process in LLDPE is dependent of several factors, being the main the polymer process condition. The residence time, rotors speed and temperature used in the Haake mixer are factors that had hard influence in the degradation process and they were responsible for polymer properties variation. lt was also verified that the LLDPE degradability changed with its molecular structure that depends on the catalyst, commoner and production process. The LLDPE produced with Ziegler-Natta catalyst tend to chain scission after degradation, while the LLDPE produced with metallocene catalyst tend to crosslink after degradation.
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Produção de biodiesel em laboratório a partir de óleo e gordura residual pela rota etílica com hidróxido de sódio

Saltarin, Manuel Jose 01 January 2013 (has links)
Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2014-07-07T15:53:53Z No. of bitstreams: 1 PRODUÇÃO DE BIODIESEL EM LABORATÓRIO A PARTIR DE ÓLEO E GORDURA RESIDUAL PELA ROTA ETÍLICA COM HI.pdf: 2592851 bytes, checksum: 010a73aac0a85a05ab57ff28ffbacc1b (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2014-07-07T15:54:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PRODUÇÃO DE BIODIESEL EM LABORATÓRIO A PARTIR DE ÓLEO E GORDURA RESIDUAL PELA ROTA ETÍLICA COM HI.pdf: 2592851 bytes, checksum: 010a73aac0a85a05ab57ff28ffbacc1b (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-07T15:54:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PRODUÇÃO DE BIODIESEL EM LABORATÓRIO A PARTIR DE ÓLEO E GORDURA RESIDUAL PELA ROTA ETÍLICA COM HI.pdf: 2592851 bytes, checksum: 010a73aac0a85a05ab57ff28ffbacc1b (MD5) / Neste trabalho foram caracterizados ésteres etílicos para uso como combustível em motores de ignição por compressão. Foi analisada a transesterificação de óleos e gorduras residuais a partir da rota etílica e catálise alcalina. As condições de processo utilizadas foram: razão mássica de etanol em relação ao OGR (30%, 40%, 50%), a temperatura reacional de 60°C, 67,5°C, 75°C, hidróxido de sódio (NaOH) 0,5% em massa em relação ao OGR, tempo de reação de 2 horas sob agitação de 600 rpm. A reação de transesterificação foi estudada com um planejamento experimental 23 em triplicata no ponto central totalizando 11 experimentos. A concentração de ésteres foi determinada por cromatografia gasosa e o biodiesel foi caracterizado pela análise de sua massa específica, ponto de fulgor, viscosidade, índice de acidez, teor de água, corrosividade ao cobre, e do ponto de entupimento, de acordo com as especificações de qualidade de ANP, 14/2012. Os melhores resultados foram obtidos utilizando razão mássica de etanol em relação ao OGR de 50%, temperatura de 60 °C, o que resultou numa conversão global de 97,31 % em ésteres. Durante a análise, os parâmetros de massa especifica, ponto de fulgor, teor de água, viscosidade cinemática, corrosividade ao cobre, e ponto de entupimento, apresentaram valores típicos, de acordo com as especificações da ANP. Por outro lado, o índice de acidez foi superior ao do diesel convencional, devido ao tempo de armazenamento, o índice acidez pode aumentar com o tempo de estocagem, devido ao contato do biodiesel com a umidade gerada no tempo que o biodiesel é armazenado. As características do produto final foram muito semelhantes às características do óleo diesel. / In this work ethyl esters for use as fuel in compression-ignition engines were characterized. The transesterification of waste cooking oil (WCO) produced from ethylic and alkaline catalyst has been analysed. The operational variables used were: ethanol/oil molar ratios of 30%, 40%, 50%wf, the reaction temperature used was 60°C, 67.5°C, 75°C, the catalyst used was NaOH and its concentration was 0.5%wf in relation to the WCO, the reaction time was set to 2 hours at an agitation of 600 RPM. To complete the experiment, the biodiesel was characterized by the ASTM standards and their percentage conversion by gas chromatography analysis. The transesterification reaction of ethyl frying oil was analysed with an experimental design with 23 triplicate at the midpoint to evaluate the effect of temperature and molar ration totalling 11 experiments. The concentration of ethyl esters was determined by gas chromatography. The biodiesel was characterized by analysis of its specific mass, flash point, viscosity, acid number, water content, corrosiveness to copper, and plugging point, according to ASTM standards. The best results were measured by using an ethanol/oil molar ratio of 50%wf, and a temperature of 60°C, which resulted in an overall conversion of 97.31% to esters. The analysis of mass specified flash point, water content, viscosity, corrosiveness to copper, and plugging point of the biodiesel obtained showed standard values in accordance with ASTM. On the other hand, the level of acidity was higher than in conventional diesel (the acidity index may increase with storage time due to the biodiesel being in contact with moisture generated during the period that it is stored). The final product showed very similar characteristics to the typical range for conventional diesel; therefore ethyl ester, obtained from the transesterification of waste cooking oil, can be used as an alternative to fossil fuels.
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Síntese e caracterização do ácido 12-tungstofosfórico, H3PW12O40-nH2O, suportado em carbono ativado

Almeida, Liana Soares 16 February 2012 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2012. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2012-05-30T18:35:59Z No. of bitstreams: 1 2012_LianaSoaresAlmeida_Parcial.pdf: 1806729 bytes, checksum: 4076d79e391e79a989cc9b6145cde969 (MD5) / Approved for entry into archive by Elzi Bittencourt(elzi@bce.unb.br) on 2012-06-02T15:02:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_LianaSoaresAlmeida_Parcial.pdf: 1806729 bytes, checksum: 4076d79e391e79a989cc9b6145cde969 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-06-02T15:02:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_LianaSoaresAlmeida_Parcial.pdf: 1806729 bytes, checksum: 4076d79e391e79a989cc9b6145cde969 (MD5) / Os heteropoliácidos de Keggin, de fórmula geral H8-nXnM12O40, onde n é o estado de oxidação do heteroátomo X, podem ser aplicados como catalisares ácidos em diversas reações em âmbito industrial. A fim de demonstrar as vantagens em se aplicar esses heteropoliácidos em reações com solventes polares (ex., esterificação), um catalisador ácido heterogêneo foi sintetizado: o ácido 12-tungstofosfórico (H 3PW12O40·nH2O, ou H3PW) suportado em carbono ativado. O método de preparação envolveu a técnica de impregnação usando como solvente uma solução de ácido clorídrico 0,1 mol L-1 e diferentes concentrações de H3PW (20, 30, 40 e 50% em massa). O catalisador suportado foi calcinado a diferentes temperaturas (200, 300, 400 e 500 ºC) e caracterizado com diversas técnicas físico-químicas. Espectros de FTIR mostraram que as bandas características do H3PW aparecem após a impregnação no carbono ativado, porém quando o catalisador suportado é calcinado acima de 400 ºC as bandas do H3PW (40 e 50%) mostraram-se mais intensas devido à oxidação do carbono. Espectros de RAM-RMN de 31 P demonstraram que o poliânion, antes e depois da calcinação, é retido fortemente na superfície do suporte, pela presença dos sinais típicos entre -14,5 e -13,5 ppm, este último relacionado a amostras com menores graus de hidratação. Resultados de DRX evidenciaram que amostras de concentrações próximas a 20% de H3 PW apresentam elevado grau de dispersão. A cristalinidade aumenta com a concentração do H3PW no suporte e com maiores temperaturas de calcinação, exceto para as amostras contendo 40% que não apresentaram nenhum grau de cristalinidade. As análises de TG/DTG mostraram um aumento da estabilidade térmica dos catalisadores suportados com o teor de H3PW impregnado. Isotermas de adsorção de N2(-196 ºC) indicaram que ao aumentar a temperatura de calcinação há um aumento da área superficial dos catalisadores impregnados devido à liberação de moléculas fisicamente adsorvidas. Contudo, as amostras contendo o teor de 50% H 3PW apresentaram comportamento oposto, provavelmente relacionado a uma melhor distribuição do heteropoliácido suportado e à diminuição de aglomerados catalíticos. Experimentos de calorimetria e adsorção de piridina (Cal-Ad) revelaram que os sítios ácidos dos catalisadores suportados eram mais fracos, mas apresentavam maior dispersão e maior disponibilidade dos que os do H3PW puro. Testes de lixiviação com etanol confirmaram o alto grau de interação com o carbono e apenas nas amostras com teores acima de 40% e temperaturas de calcinação acima de 200 ºC foi detectada lixiviação. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Keggin heteropolyacids of general formula H 8-nXnM12O40, where n is the oxidation state of heteroatom X, can be applied as acid catalysts in several reactions in industry. In order to demonstrate the advantages of applying these heteropolyacids in reactions with polar solvents (e.g., esterification), a heterogeneous acid catalyst was synthesized: 12-tungstophosphoric acid (H3 PW12O40·nH2O, or H3PW) supported on activated carbon. The preparation method involved the impregnation technique using a solution of hydrochloric acid 0.1 mol L-1 as solvent and different loadings of H3 PW (20, 30, 40 and 50 wt%). The supported catalysts were calcined at different temperatures (200, 300, 400 and 500 ºC) and characterized with several physical-chemistry techniques. FTIR spectra showed that the characteristic bands of H3PW appeared after impregnation on activated carbon, but when the supported catalyst was calcined above 400 °C, the bands of H 3PW (40 and 50%) were more intense due to carbon oxidation. 31P MAS-NMR spectra proved that the polyanion, before and after calcination, was strongly retained on the surface of the support, with typical signals between -14.5 and -13.5 ppm, the later value is related to species with lower degree of hydration. XRD results showed that the samples with loadings close to 20% H3 PW had a high degree of dispersion. The crystallinity of the material increased with the amount of H3PW on the support and with higher calcination temperature, except for the samples with 40%, which had no crystallinity degree. The TG/DTG curves showed a slight increase of thermal stability of the supported catalysts with higher loadings of H3PW. The adsorption isotherms of N2 at -196 ºC indicated that the increase of calcination temperature also increased the surface area of the impregnated catalysts due to the release of physically adsorbed molecules. However, the samples containing 50% H3 PW showed an opposite behavior, probably related to a better distribution of supported heteropolyacid and the decrease of catalytic clusters. Calorimetry and adsorption (Cal-Ad) experiments with pyridine revealed that the acid sites of supported catalysts were weaker, but had a higher dispersion and increased accessibility than pure H3 PW. Leaching tests with ethanol were performed and confirmed the strong degree of interaction with carbon and only the samples with loadings above 40% and calcination above 200 ºC showed detectable leaching.
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Avaliação de catalizadores heterogêneos para produção de ésteres metílicos de ácidos graxos

Ferreira, Karlla Mayanna Carrijo Di 09 February 2012 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-06-04T16:39:36Z No. of bitstreams: 1 2012_KarlaMayannaCarrijoFerreira.pdf: 6473722 bytes, checksum: 866b3486266793b00a959a1a2a859f64 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-06-13T10:46:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_KarlaMayannaCarrijoFerreira.pdf: 6473722 bytes, checksum: 866b3486266793b00a959a1a2a859f64 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-06-13T10:46:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_KarlaMayannaCarrijoFerreira.pdf: 6473722 bytes, checksum: 866b3486266793b00a959a1a2a859f64 (MD5) / O biodiesel pode ser produzido pela transesterificação, também conhecida como alcoólise, de óleos e/ou gorduras vegetais ou animais, com emprego de álcoois de cadeias curtas, usualmente metanol e etanol, mediante a utilização de um catalisador ácido, básico ou enzimático, que pode ser homogêneo ou heterogêneo. Na maioria dos processos industriais, a reação de transesterificação é feita via catálise homogênea devido aos altos rendimentos apresentados por esses catalisadores, entretanto estes têm apresentado uma série de inconveniências, principalmente relacionadas com a formação de sabões e necessidade de várias etapas de purificação dos produtos. Visando eliminar e/ou minimizar esses problemas estão sendo desenvolvidos sistemas catalíticos alternativos em que catalisadores heterogêneos são empregados. Uma das alternativas propostas de catalisadores heterogêneos descritas na literatura são as zeólitas, as quais possuem propriedades únicas como alta cristalinidade, alta área superficial, acidez, capacidade de troca iônica, e seletividade de forma e tamanho. Entretanto, a presença de microporos na estrutura das zeólitas, muitas vezes impõe limitações de difusão devido ao acesso dificultado e transporte intracristalino lento de reagentes e produtos. A fim de minimizar as restrições impostas pela difusão nas zeólitas, a proposta deste trabalho foi sintetizar materiais com maior acessibilidade aos sítios ativos. Assim, foram preparados e utilizados como catalisadores materiais híbridos ZSM-5/SiO2 com diferentes razões SiO2/Al2O3, e além deles zeólitas ferrieritas calcinada e dessilicalizada. Para os materiais híbridos o maior rendimento obtido foi de 48 % em ésteres metílicos, e para as ferrieritas o melhor resultado foi de 4 %. Os resultados encontrados não foram satisfatórios, demonstrando que a baixa atividade catalítica das zeólitas nessa reação não esteja associado apenas à limitada difusibilidade e acessibilidade de moléculas volumosas aos sítios ativos. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Biodiesel can be produced by transesterification, also known as alcoholysis, of oils and/or vegetable or animal fats with employment of alcohols of short chains, usually methanol and ethanol, through the use of an acid, basic or enzymatic catalyst, which can be homogeneous or heterogeneous. In most industrial processes, the transesterification reaction is carried out via homogeneous catalysis due to high incomes presented by these catalysts, however they have made a number of drawbacks, mainly related to the formation of soaps and the need for several steps of products purification. To eliminate and/or minimize problems of homogeneous catalysis, alternative catalytic systems are being developed in which heterogeneous catalysts are employed. One of the alternatives proposed for heterogeneous catalysts described in literature are zeolites, which possess unique properties such as high crystallinity, high surface area, acidity, ion exchange capacity and selectivity of shape and size. However, the presence of micropores in the zeolites structure often imposes diffusion limitations due to hindered and slow intracrystalline transport of reactants and products. In order to minimize the restrictions imposed by diffusion at the zeolites, the purpose of this study was to synthesize materials with greater accessibility to active sites. Thus, were prepared and used as catalysts ZSM-5/SiO2 hybrid materials with different reasons SiO2/Al2O3, and beyond them calcinated and desilicated ferrierites zeolites. To the hybrid materials the greater yield was 48% in methyl esters, and for ferrierites the best result was 4%. The results were not satisfactory, demonstrating that the low catalytic activity of zeolites in this reaction is not only associated with limited diffusibility and accessibility of bulky molecules to active sites.
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Síntese e caracterização de nanopartículas de paládio utilizando óleos vegetais como agentes estabilizantes

Calil Júnior, Marcos Antônio 26 March 2013 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2013. / Submitted by Luiza Silva Almeida (luizaalmeida@bce.unb.br) on 2013-07-22T19:30:45Z No. of bitstreams: 1 2013_MarcosAntônioCalilJúnior.pdf: 1761163 bytes, checksum: 7079a78cc80063409ee8f33138f4a256 (MD5) / Approved for entry into archive by Leandro Silva Borges(leandroborges@bce.unb.br) on 2013-07-23T17:28:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_MarcosAntônioCalilJúnior.pdf: 1761163 bytes, checksum: 7079a78cc80063409ee8f33138f4a256 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-23T17:28:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_MarcosAntônioCalilJúnior.pdf: 1761163 bytes, checksum: 7079a78cc80063409ee8f33138f4a256 (MD5) / Este trabalho trata da síntese e caracterização morfológica e catalítica de nanopartículas de Pd (ca. 5 nm) estabilizadas por óleos vegetais. Os catalisadores baseados em nanopartículas de Pd foram sintetizados pela redução de Pd(OAc)2 dispersado em óleos de sementes de goiaba ou sementes de maracujá em atmosfera de H2. Os catalisadores foram caracterizados por difração de raios X de pó, microscopia eletrônica de transmissão, entre outras técnicas, e apresentaram alta atividade e seletividade catalítica nas hidrogenações de estireno a etilbenzeno (rendimentos superiores a 99 %) e 1,5-ciclooctadieno a cicloocteno (rendimentos superiores a 83 %). Os resultados obtidos mostraram que o método de síntese utilizado foi eficaz em promover a estabilização de nanopartículas de Pd em ambientes reacionais para hidrogenação catalítica de duplas conjugadas com boas propriedades catalíticas. Testes de reutilização/reciclo do catalisador mostraram baixa perda de atividade catalítica em até cinco reações consecutivas. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work aims the synthesis, morphological and catalytic characterization of Pd nanoparticles (ca. 5 nm) stabilized by vegetable oils. The Pd-nanoparticles based catalysts were synthesized by the reduction of Pd(OAc)2 method dispersed in guava seed oil or passion fruit seed oil in H2 atmosphere. The catalysts were characterized by powder X-ray diffraction and transmission electron microscopy, among other techniques. The experimental data presented high catalytic activity and selectivity in hydrogenation of some molecules, like styrene to ethylbenzene (yields greater than 99 %) and 1,5- cyclooctadiene to cyclooctene (yields greater than 83 %). The results showed that this synthesis method was able to stabilize Pd nanoparticles for catalytic conjugated double bonds hydrogenation with good catalytic properties. The catalyst reuse/recycle showed low catalytic activity loss, up to five consecutive reactions.
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Líquidos iônicos : síntese, caracterização, utilização como reservatórios moleculares de hidrogênios e aplicação em baterias

Stracke, Marcelo Paulo January 2008 (has links)
Neste trabalho demonstra-se pela primeira vez que estruturas moleculares, baseadas no cátion imidazólio contendo um grupamento cicloexil, podem ser empregadas como reservatórios de hidrogênio e satisfazem os requisitos de pressão de vapor desprezível, alta densidade, ausência de inflamabilidade e estabilidade térmica elevada. Os reservatórios de hidrogênio podem ser obtidos através de reações reversíveis de hidrogenação/desidrogenação de líquidos iônicos utilizando nanopartículas de irídio como catalisadores. Líquidos iônicos à temperatura ambiente tem mostrado ser extremamente atraentes para uma variedade de aplicações eletroquímicas. Entretanto, o uso de líquidos iônicos pode causar problemas de vazamento devido a problemas de selagem. Neste trabalho temse por objetivo estudar as propriedades eletroquímicas de líquidos iônicos (sólidos à temperatura ambiente) e um sólido iônico através da técnica de espectroscopia de impedância eletroquímica, incluindo a resistência a polarização, condutividade iônica e a transferência de carga. Temperaturas altas resultam em altas condutividades, mostrando claramente duas faixas de temperaturas distintas. As condutividades iônicas observadas são devido aos processos de transferência de carga do oxigênio em direção a superfície do eletrodo de platina. A difração de Raio-X sugere que a mobilidade do oxigênio nos líquidos iônicos (sólidos à temperatura ambiente) e sólido iônico é afetada pela natureza da organização estrutural. Quatro líquidos iônicos (sólidos à temperatura ambiente) e um sólido iônico foram usados como eletrólitos em baterias. Um estudo sistemático de diferentes proporções de líquido iônico ou sólido iônico/quinona mostrou que a melhor relação encontrada foi a proporção de 250 mg (42%) de sólido iônico de C2O2MI.Cl e 250 mg (42%) de quinona e posterior adição de 96 mg (16%) de água deionizada. As análises de cronopotenciometria, voltametria linear e cronoamperometria foram usadas para investigar a performance do sistema. / In this work we demonstrate for the first time that molecular structures based on imidazolium cation containing a cycloexil groupament attached can be employed as hydrogen reservoirs and satisfy the requirements of low vapour pressure, high stability, absence of inflamability and thermal stability. The hydrogen reservoirs can be obtained through reversible hydrogenation/dehydrogenation reactions of the ionic liquids using iridium nanoparticles as catalysts. Imidazolium room-temperature ionic liquids (RTILs) have shown to be extremely attractive for a large variety of electrochemical applications. However, the use of RTILs could suffer from sealing problems due to leakage issues. Herein we report an electrical impedance spectroscopy study for the determination of imidazolium room-temperature ionic solid (RTIS) electrochemical properties, including polarization resistance, ionic conductivity and charge transfer activation energy. Increased temperatures result in higher conductivities, showing two distinct temperature ranges. The observed ionic conductivities are due to charge transfer processes of molecular oxygen at the platinum electrode surface. X-ray diffraction data suggest that the oxygen mobility in the ionic solids is affected by their nature of structural organization. A set of four ionic liquids and one ionic solid were used as batteries electrolytes. A systematic study of different proportions of the ionic liquid/quinone battery showed that the better relation found was the proportion of 250 mg (42%) of C2O2MI.Cl and 250 mg (42%) of quinone and addition of 96 mg (16%) of water in the mixture at room temperature. The chronopotentiometry, linear voltammetry and chronoamperometry analysis were used to investigate the performance of the system.
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Degradação fotocatalítica da tetraciclina em solução aquosa empregando TiO2 suportado

Buth, Daniel Frederico January 2009 (has links)
No presente trabalho foi realizado o estudo da degradação fotocatalítica da tetraciclina, um antibiótico de uso comum que, por suas características, pode representar uma ampla gama de medicamentos. Os experimentos ocorreram em dois tipos de reatores: batelada e contínuo. O catalisador foi o TiO2 (P-25 Degussa), utilizado no meio reacional de dois modos: em suspensão e suportado sobre uma placa de vidro. Como fonte de radiação foram utilizadas lâmpadas de vapor de mercúrio e lâmpadas de luz negra. A determinação da concentração de tetraciclina nas amostras foi realizada por espectrometria UV-vis. Foram executados, ainda, experimentos com adição de H2O2 à mistura reacional. A adsorção do medicamento na superfície catalítica foi influenciada pelas condições operacionais do processo. A quantidade máxima de tetraciclina adsorvida foi de 46,5 mg gcat -1 (T=20°C e pH inicial = 8,0). O tempo necessário para se atingir o equilíbrio de adsorção dessorção apresentado foi de cerca de 28 minutos. Nas condições operacionais estudadas, não foi verificada a ocorrência de fotólise no meio reacional, podendo-se afirmar que nos experimentos realizados sem a presença de H2O2, a degradação do antibiótico foi realizada através dos mecanismos da fotocatálise heterogênea. Todas as reações de degradação da tetraciclina realizadas no sistema em batelada podem ser modeladas satisfatoriamente como sendo de pseudoprimeira ordem, com baixos valores para energia de ativação. Na faixa estudada, observou-se que os incrementos da temperatura, assim como elevados valores do pH inicial do meio, favorecem o aumento da constante da taxa. As reações realizadas com a adição de peróxido de hidrogênio na concentração de 3% forneceram uma constante da taxa 2,6 vezes maior quando que a encontrada para o processo fotocatalítico operado nas mesmas condições, além de promover o desaparecimento de 68,6% da tetraciclina inicial do meio após o período de 60 minutos. O catalisador suportado apresentou atividade fotocatalítica significante durante um período de 22 horas. Após o processo de regeneração, o mesmo apresentou taxas menores do que as alcançadas para o catalisador virgem e também sofreu uma desativação mais rápida com o passar do tempo de operação. Os testes realizados em um sistema contínuo de fotodegradação, com reciclo total em um reator tipo labirinto demonstraram que esse sistema operou sob controle da transferência de massa. A maior taxa de degradação foi alcançada na vazão de 3 L min-1, com o desaparecimento de cerca de 81% da concentração inicial do fármaco. / In this work we performed a study of the photocatalytic degradation of tetracycline, a commonly used antibiotic that, due to its characteristics, can represent a wide range of drugs. The experiments took place in two types of reactor: batch and continuous. The catalyst was TiO2 (P-25 Degussa), employed in the reaction medium in two manners: in suspension and supported on a glass plate. Mercury vapor UV lamps were used as radiation sources. The concentration of tetracycline in the samples was determined by UV-Vis spectrometry. Experiments with the addition of H2O2 to the reaction mixture were also performed. Drug adsorption on the catalytic surface was influenced by the operational conditions of the process. The highest amount of tetracycline adsorbed was of 46.5 mg gcat-1 (T=20°C and initial pH = 8.0). The time necessary for achieving the presented adsorption-desorption equilibrium was of approximately 28 minutes. No photolisis was verified in the reaction medium for the operational conditions studied, which makes possible affirm that the antibiotic degradation took place through mechanisms of heterogeneous photocatalysis in the experiments carried out without presence of H2O2. All the tetracycline degradation reactions performed in the batch reactor could be satisfactorily modeled as pseudo-first order, with low values of activation energy. It was observed that, for the studied range, both the temperature increments and the higher initial pH values favored the increase of the reactions rate constant. The reactions performed with the addition of hydrogen peroxide (3%) led to a rate constant 2.6 times higher than the one found for the photocatalytic process performed on the same conditions, besides promoting the disappearance of 68.6% of the initial tetracycline in the medium after a 60 minutes period. The glass-supported catalyst presented a significant photocatalytic activity for a period of 22 hours. After the regeneration process, the same catalyst presented lower rates than the fresh catalyst, and also suffered a faster deactivation as the operation progressed. The tests carried out in a continuous system of photodegradation with complete recycling in a labyrinth-type reactor showed that this system operated under mass transfer control. The higher degradation rate was achieved in a flow rate of 3 L min-1 in which approximately 81% of the initial drug concentration was degraded.
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Oligômeros de ésteres e poliésteres derivados de epóxi-ésteres do óleo de girassol: preparação e caracterização química e físico-química

Reiznautt, Quelen Bulow January 2008 (has links)
Neste trabalho foram sintetizados e caracterizados oligômeros de ésteres e poliésteres a partir do óleo de girassol. Esses materiais foram posteriormente usados para a obtenção de polieletrólitos. As estruturas de oligômeros de ésteres e poliésteres foram obtidas através da reação dos epóxi-ésteres derivados do óleo de girassol com o anidrido cis-1,2 ciclohexano dicarboxílico, na presença de trietilamina. Além disso, foram estudados sistemas com diferentes quantidades da resina 1,4-butanodiol diglicidil éter (BDGE), para aumentar a capacidade de reticulação. Foram analisados aspectos relativos à síntese das estruturas, como a influência das quantidades de trietilamina e da resina BDGE na massa molar e nas características finais dos produtos obtidos. A caracterização das estruturas obtidas em cada uma das etapas de reação foi realizada utilizando espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier e espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de 1H e 13C. O comportamento térmico dos produtos finais obtidos da abertura do anel oxirânico foi estudado através das técnicas de calorimetria diferencial exploratória e análise termogravimétrica. Foi observado que o BDGE aumenta a capacidade de ligação entre as cadeias, o que resulta em um aumento na massa molar e maior estabilidade térmica dos produtos obtidos. Estruturas de polieletrólitos solúveis em água foram obtidas a partir dos poliésteres com maior massa molar pela remoção dos grupos metila em meio básico. A capacidade do polieletrólito na remoção de íons bivalentes de cobre a partir de diferentes soluções aquosas de CuSO4.5H2O foi obtida a partir da técnica de espectrofotometria na região do UV-VIS. Os polieletrólitos na presença de íons de cobre produzem estruturas polieletrólito-cobre insolúveis em água. Pode-se observar que a quantidade de íons Cu+2 removidos é diretamente proporcional à quantidade de PE adicionada ao sistema, independente da concentração de cobre na solução de partida. A capacidade de remoção de íons bivalentes de cobre foi de 0,035 g de Cu+2 por grama de polieletrólito utilizado. / In this work new structures from oligoesters and polyesters from sunflower oil were synthesized and characterized. Afterwards, these materials were used to prepare polyelectrolyte. Oligoesters and polyesters were synthesized from the reaction of fatty acid methyl epoxy-esters, obtained from sunflower oil, with cis-1,2-cyclohexanedicarboxylic anhydride in the presence of triethylamine (TEA). Different amounts of the resin 1,4-butanediol diglycidyl ether (BDGE) were added in order to increase the capacity of crosslinking. The molar ratio of BDGE used in system was between 0 and 0.066. The intermediate structures, as well as the oligoesters and polyesters produced, were analyzed by using Fourier Transform Infrared Spectroscopy and Nuclear Magnetic Resonance (1H, 13C - NMR). The thermal behavior of the products was realized through Differential Scanning Calorimetry and Thermogravimetric analyses. The presence of BDGE in the materials chains increases the bonding capacity resulting in a higher molecular weight material which presents good thermal stability. The products obtained with different amounts of BDGE in two molar ratio of TEA (2,0.10-3 and 8.5.10-3), present similar chemical structure but, depending on the amount of the epoxy resin BDGE, it can be observed thermoplastic or thermo rigid products. The thermoplastic materials presented molar weight between 3,844 g/mol and 13,350 g/mol. Polyelectrolyte was obtained by removal of the methyl groups from the polyesters and tested the capacity of copper removal from different CuSO4.5H2O solutions. The amount of the removed Cu+2 ions is proportional to the amount of add polyelectrolyte, independent of the initial Cu+2 concentration. It was found that 0.035 g de Cu+2 can be removed by 1 g of this polyelectrolyte. These materials, in presence of ions copper, produce insoluble polyelectrolyte-copper structures.
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Avaliação da degradação térmica de PELBD produzidos com catalisadores tipo Ziegler-Natta e metalocênicos

Felipetto, Eder Luis January 1998 (has links)
Este trabalho consistiu na avaliação da degradação de polietilenos linear de baixa densidade (PELBD), produzidos com catalisadores Ziegler-Natta e Metalocênicos e comonômeros olefínicos tipo buteno, hexeno e octeno. A degradação dos polietilenos foi acompanhada através de análises de índice de fluidez, densidade, viscosidade intrínseca, tensão de ruptura, índice de carbonilas e teor de comonômero (FTIR). Foram também utilizadas as técnicas de GPC (cromatografia de permeação em gel), DSC (calorimetria diferencial de varredura) e TREF (fracionamento por gradiente de temperatura). Pela avaliação dos resultados das análises pode-se observar que na degradação termo-oxidativa dos PELBD ocorreram dois tipos de reações, ou seja, formação de reticulações e quebra de cadeias. As alterações nas propriedades foram avaliadas a fim de se verificar o comportamento das amostras de PELBD, frente a degradação causada pelo calor, cisalhamento e presença de oxigênio. A degradação das amostras foi realizada em um misturador Haake. O processo de degradação em PELBD foi dependente de vários fatores, mas principalmente das condições de processamento do polímero. O tempo de residência, velocidade dos rotores e temperatura utilizados no misturador Haake são fatores que tiveram influência significativa no processo de degradação causando variações nas propriedades do polímero. Verificou-se também que a degradabilidade dos PELBD variou com a sua estrutura molecular a qual depende do tipo de catalisador, tipo e teor de comonômero e processo de produção. Os PELBD produzidos com catalisadores Ziegler-Natta tendem a quebrar as cadeias após a degradação, enquanto que os PELBD produzidos com catalisadores metalocênicos tendem a reticulação das cadeias após a degradação. / This work consisted in the evaluation of the linear low density polyethylene (LLDPE) degradation. These were produced by Ziegler-Natta and metallocene catalysts and olefins commoners such us butene, hexene and octene. The polyethylene degradation was followed by analysis of melt index (Ml), density (De), intrinsic viscosity (IV), rupture tension, carbonyl index and commoner content (FTIR). GPC (gel permeation chromatography, DSC (differential scanning calorimetric), TREF (Temperature ration elution fraction) were also used. Was seen that in the termo-oxidative degradation two types of reaction may happen, that is crosslink and chain scission. Changes in the properties had followed with the aim of to verify the behavior of the LLDPE sample, produced with different catalysts (Ziegler-Natta and metallocene) and different commoner towards the degradation caused by the heat, shear and oxygen presence. The degradation was realized in the Haake mixer. From the results it was verified that the degradation process in LLDPE is dependent of several factors, being the main the polymer process condition. The residence time, rotors speed and temperature used in the Haake mixer are factors that had hard influence in the degradation process and they were responsible for polymer properties variation. lt was also verified that the LLDPE degradability changed with its molecular structure that depends on the catalyst, commoner and production process. The LLDPE produced with Ziegler-Natta catalyst tend to chain scission after degradation, while the LLDPE produced with metallocene catalyst tend to crosslink after degradation.
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Preparação estudo e aplicação do compósito Cu/SiO2 como catalisador na síntese multicomponente de imidazo[1,2-a]piridinas

Salles, Helena Domingues de January 2013 (has links)
Neste trabalho foi explorado o emprego de um catalisador heterogêneo à base de cobre na reação multicomponente para a obtenção de heterociclos imidazo[1,2-a]piridinas substituídos, que são moléculas com potencial aplicação farmacológica. O catalisador Cu/SiO2 foi sintetizado através do processo sol-gel, com a adição de cloreto de cobre (II) na hidrólise e policondensação do precursor alcóxisilano em meio ácido. A reprodutibilidade na síntese do material foi estudada através de variações de parâmetros de reação do sol-gel. Foram realizadas análises de microscopia eletrônica de varredura acoplada a EDS, isotermas de BET e BJH, cálculo teórico DFT e espectroscopia de absorção atômica de chama, visando a obtenção de um material de composição, área e porosidade compatível com um catalisador heterogêneo eficiente. Foi comprovada a atividade catalítica do compósito Cu/SiO2 na reação entre 2-aminopiridina, fenilacetileno e aldeídos diversos, para a obtenção de imidazo[1,2-a]piridinas com bons rendimentos. O mecanismo da reação foi proposto e os produtos caracterizados através de cromatografia gasosa acoplada a espectrômetro de massas e ressonância magnética nuclear de hidrogênio e carbono-13. / In this work it was explored the application of a copper based heterogeneous catalyst on multicomponent reaction for obtention of substituted imidazo[1,2- a]pyridine heterocyles, molecules with interesting pharmacological applications. The catalyst Cu/SiO2 was synthesized through the sol-gel process, by adding copper chloride (II) on hydrolysis and polycondensation of an alcoxysilane precursor in acidic media. Reproducibility of the synthesis of this material was studied by variation of sol-gel parameters. Analysis of scanning electronic microscopy with energy-dirpersive spectroscopy, BET and BJH isotherms, DFT theoretical calculation and flame atomic absorption spectroscopy aiming to achieve a material with composition, surface and porosity feasible with an efficient heterogeneous catalyst. It was proven the catalytic activity of the composite Cu/SiO2 in the reaction between 2- aminopyridine, phenylacethylene and diverse aldehydes furnishing imidazo[1,2-a]pyridines with good yields. The reaction mechanism was proposed and the products characterized by gas chromatography with mass spectrometer and nuclear magnetic resonance of hydrogen and carbon-13.

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