Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1943.pdf: 7838985 bytes, checksum: 2b6bb48919299c4af0e3b6a75c04fa8f (MD5) Previous issue date: 2008-04-18 / Universidade Federal de Sao Carlos / Computational simulation by means of quantum-mechanical calculations is becoming an increasingly important tool in scientific research of materiaIs due the great advances in the performance of computers and in the development of more efficient algorithms, providing a deeper understanding of nanoscale mechanisms which often cannot be detected directly by the experimental measures. The development of materiaIs with efficient optical properties is of great industrial interest. The photoluminescence (PL), one important optical property, has been intensively explored in scientific optical research and in technological applications. The literature presents that the most intense PL emissions of the compounds PbWO4, Ba WO4 and SrWO4 is favored by structural disorder in its lattice. Results of computeI simulations of structurally disordered compounds PbWO4, BaWO4 and SrWO4 by means of quantum-mechanical ab initio calculations were presented in this thesis, in arder to interpret why these disordered structures favor the most intense PL emissions. The calculations indicated that these structurally disordered compounds favor intense PL emissions because contain non-homogeneous distribution of charges in its lattice causing the generation of trapped electronic boles, thus, providing electron-hole recombinations to intense and broad PL emissions. The progress of research in batteries based on lithium-ion (Li batteries) has aIso great technological importance due the commercial demand of portable devices. In particular the compound Li1+xTi2O4 (O ≤X ≤ 1) is a perspective material for application in Li batteries due to its high fatia energy storagejweight. Results of computational simulations using quantum-mechanical ab initio calculations in processes of Li intercalation and diffusion in the structure Li1+xTi2O4 (0 ≤ X ≤ 0.375) were also presented in this work, in arder to identify the most favorable migration paths of considered different concentrations, and that such identification is not experimentally possible. The calculations of the processes of Li intercalation and diffusion in the structure Li1+xTi2O4 indicate that the Li insertion is energetically favorable in alI range of concentration x studied and the Li migration are favorable only for x 2: 0.25. Quantum-mechanical calculations aIso indicate the more favorable migration paths for each concentration x considered, and that migration of lithium is more favorable in less stable local Li arrangements because the energy cost for lithium migrating in more stable arrangements is greater than the energy cost for lithium migrating in less stable arrangements. / Com os grandes avanços no desempenho de computadores e no desenvolvimento de algoritmos cada vez mais eficientes, a simulação computacional por meio de cálculos mecânico-quânticos vem se tornando uma ferramenta cada vez mais importante na pesquisa científica de materiais, proporcionando um entendimento mais profundo de mecanismos microscópicos, que muitas vezes não podem ser detectados diretamente por medidas experimentais. O desenvolvimento de materiais com eficientes propriedades óticas é de grande interesse industrial. A fotoluminescência (FL), uma das principais propriedades óticas, vem sendo explorada intensivamente tanto em pesquisas científicas quanto em aplicações tecnológicas. São evidenciados na literatura que a desordem estrutural nos compostos PbW04, BaW04 e SrW04 favorecem as mais intensas emissões FL. Nesta tese foram apresentados resultados de simulações computacionais das estruturas desordenadas dos compostos PbWO4, BaW04 e SrWO4 por meio de cálculos mecânicoquânticos ab initio, com o objetivo de interpretar o porquê estas estruturas favorecem as mais intensas emissões FL. Os cálculos apontaram que estes compostos desordenados estruturalmente favorecem intensas emissões FL porque suas redes contêm distribuição não homogênea de cargas que provocam a geração de buracos eletrônicos armadilhados, proporcionando assim, recombinações elétron-buraco para a emissão FL. O avanço da pesquisa em baterias à base de íon de lítio (baterias de Li) também é de grande importância tecnológica devido principalmente o crescimento na demanda de dispositivos portáteis. Em particular o composto Lil+x Ti2O4 (O ≤ X ≤ 1) é um perspectivo material para aplicação em baterias de Li devido a sua alta razão de armazenagem energia/peso. Neste trabalho também foram apresentados resultados de simulações computacionais por meio de cálculos mecânico-quânticos ab initio de processos de intercalação e difusão de Li na estrutura Lil+xTi2O4 (O ≤ X ≤ 0.375), com o objetivo de identificar os caminhos de migrações mais favoráveis nas diferentes concentrações consideradas, sendo que atualmente tal identificação não é possível experimentalmente. Os cálculos dos processos de intercalação e difusão de Li na estrutura Lil+x TbO4 apontaram que a inserção de Li é favorável energeticamente para todo o intervalo de concentração x estudado e as migrações de Li são favoráveis somente a partir de x 2: 0.25. Cálculos mecânico-quânticos também indicaram os caminhos de migrações mais favoráveis para cada concentração .T considerada, e que migrações de lítios são mais favoráveis em arranjos locais de Li menos estáveis, porque o custo energético de migrar lítios de arranjos mais estáveis é maior do que migrar lítios de arranjos menos estáveis.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5719.pdf: 12096641 bytes, checksum: c23f2ef5018b1d77100f32888481c5cf (MD5) Previous issue date: 2013-09-30 / Universidade Federal de Sao Carlos / This thesis is aimed at one-step microwave sintering at frequencies of 2.45 GHz and 30 GHz and the development of two-step microwave sintering (MW-TSS) at 2.45 GHz of ZnO-based nanostructured semiconductor compositions for application in varistors. The synthesis of nanostructured additives Mn, Cu, Cr, Co and Bi oxides with particles below 100 nm, based on the cationic exchange of soluble salt/polymer was developed and improved. After preparation and conformation, the samples were ultra-rapidly sintered at heating rates of 100 °C/min at 2.45 GHz and 20 °C/min at 30 GHz, both at 10 minutes of holding time, and in the two-step sintering the t2 holding time did not exceed one hour. The MW-TSS technique enabled us to reduce the pure ZnO average grain size from 4.85 (micro) to 2.85 (micro) while increasing density from 96.9% to 97.9%. For the Matsuoka nano composition, sintering at 30 GHz proved more effective, reaching a non-linear coefficient (atto) of 37 and a density of 96.5%. The addition of copper to the composition improved the value of (atto) reaching 71.4 at 2.45 GHz. However, the two-step sintering by microwave permitted a reduction in the average grain size and an increase in the electrical properties, reaching of 40 in the copper-free composition, and with the addition of copper it reached 83 with the breakdown electrical field achieving 14 kV/cm, with average grain size always below 3 μm, and, in the best condition in which the electrical properties were optimized, of merely 1.84. Although the average grain size attained is not located within the nanometric scale, sintering by microwave proved effective in obtaining varistors with excellent electrical properties, achieving finer microstructures when the two-step sintering by microwave technique is applied, with greatly reduced times for both one-step and two-step sintering techniques. The accelerated diffusional processes relative to the possible nonthermal effects caused by the microwave processing were also discussed. / A presente tese teve como objetivo a sinterização por micro-ondas em uma etapa nas frequências de 2,45 GHz e de 30 GHz e o desenvolvimento da sinterização em duas etapas (two-step sintering) por micro-ondas (MW-TSS) em 2,45 GHz de composições semicondutoras nanoestruturadas à base de ZnO para aplicação em varistores. A síntese dos aditivos nanoestruturados dos óxidos de Mn, Cu, Cr, Co, e Bi com partículas inferiores a 100 nm baseada na troca catiônica de sal/polímero solúvel foi desenvolvida e aperfeiçoada. Após a preparação e conformação, as pastilhas foram sinterizadas ultrarrapidamente a uma taxa de aquecimento de 100°C/min a 2,45 GHz e a 20 °C/min a 30 GHz, ambas com patamar de 10 minutos, e, na sinterização em duas etapas, o tempo de patamar t2 não foi superior a uma hora. A MW-TSS possibilitou reduzir o tamanho médio de grão do ZnO puro de 4,85(micro) para 2,85 (micro) e o aumento da densidade, de 96,9% para 97,9%. Para a composição Matsuoka nano, a sinterização a 30 GHz mostrou-se mais efetiva, atingindo coeficiente de não linearidade (atto) de 37 e densidade de 96,5%. A adição de cobre à composição melhorou o valor de (atto) chegando a 71,4 em 2,45 GHz. No entanto, a sinterização em duas etapas por micro-ondas permitiu a redução do tamanho médio de grão e o aumento das propriedades elétricas, atingindo (atto) de 40 na composição sem cobre e, com a adição de cobre, 83 e o campo elétrico de ruptura chegando a 14 kV/cm, com tamanho de grão sempre inferior a 3 (micro) e, na melhor condição em que as propriedades elétricas foram otimizadas, de apenas 1,84 (micro). Embora o tamanho médio de grão atingido não se situe na escala nanométrica, a sinterização por micro-ondas mostrou-se efetiva na obtenção de varistores com excelentes propriedades elétricas, atingindo-se microestruturas mais finas quando a técnica de sinterização em duas etapas por micro-ondas é aplicada em tempos muito reduzidos para ambas as técnicas de uma etapa e duas etapas. Os processos difusionais acelerados relativos aos possíveis efeitos não térmicos causados pelo processamento em micro-ondas foram também abordados.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1906.pdf: 7947515 bytes, checksum: aa9b082702660215e072f2d80d8bb33a (MD5) Previous issue date: 2008-03-20 / Financiadora de Estudos e Projetos / Alumina ceramic substrates were conformed by viscoplastic conformation by cold roll pressing in a range of thickness between 100 and 200 µm, which one presents a great technology interesting for eletro-eletronic applications. Among all the techniques of ceramic conformation the viscoplastic processing shows great advantages, allowing the conformation oh ceramic bodies with superior mechanical properties, when compared to the bodies conformed by traditional techniques, such as extrusion, or more complex as tape casting. In this scope, the objective of this work was to verify the potential of viscoplastic conformation by cold roll pressing as a technique to obtain thin substrates, from a high alumina plastic mass prepared in a sigma mixer and extruded by vacuum. In this way, parameters process such as the speed of the rollers and the thickness of the substrates were evaluated, as well as the stages of shrinkage and firing. The final samples were characterized by determination of the microstructure, apparent density and porosity, volume retraction, penetrating liquid and surface roughness. The results showed that the speed of rollers around 15 and 18 rpm provided substrates without the presence of macro defects. Moreover, there s no correlation between the thickness of the substrates and the final characteristics after sinterization, and there s no preferential orientation of the particles when the mass of submitted to plastic deformation. Density superior to 95% of theoretical density were achieved, producing translucent samples and a great homogeneity of the grain size. After the establishment of best conditions for preparation of alumina substrates, they have been applied in the preparation of zirconia substrates with reproducibility of the results, showing that the viscoplastic processing by roll pressing can be an alternative process for the manufacture of ceramic substrates. / Foram conformados substratos cerâmicos de alumina pelo processo de conformação viscoplástica por rolos a frio em uma faixa de espessura entre 100 e 200 µm, a qual apresenta grande interesse tecnológico para aplicações eletro-eletrônicas. Dentre as diversas técnicas de conformação cerâmica, o processamento viscoplástico tem demonstrado grandes vantagens, permitindo a conformação de corpos cerâmicos com propriedades mecânicas superiores, quando comparadas às obtidas por técnicas tradicionais, como a extrusão ou mais complexas, como a colagem de fita ( tape casting ). Neste âmbito, o objetivo deste trabalho foi verificar o potencial da conformação viscoplástica por rolos a frio, como técnica para obtenção de substratos de fina espessura, a partir de massa plástica de alta alumina preparada em misturador tipo sigma e extrudada a vácuo. Dessa forma, parâmetros de processo, tais como velocidade dos rolos de conformação e espessura dos substratos, foram avaliados, bem como as etapas de secagem e queima. As amostras finais foram caracterizadas quanto à microestrutura, densidade e porosidade aparente, retração volumétrica de queima, líquido penetrante e rugosidade superficial. Os resultados mostraram que velocidades dos rolos laminadores em torno de 15 a 18 rpm proporcionaram a obtenção de substratos livres de macrodefeitos. Além disso, não houve uma correlação direta entre a espessura dos substratos e as características finais após sinterização, e não ocorreu orientação preferencial das partículas com a deformação da massa plástica. Densidades superiores a 95% da densidade teórica foram atingidas, produzindo amostras translúcidas e com grande homogeneidade de tamanho de grão. Após o estabelecimento das melhores condições de preparação dos substratos de alumina, estas foram aplicadas na preparação de substratos de zircônia com reprodutibilidade dos resultados, demonstrando que a conformação por rolos a frio de massas viscoplásticas pode ser um processo alternativo para a fabricação de substratos cerâmicos.

Este trabalho tem como objetivo preparar e avaliar membranas de Paládio em suporte cerâmico poroso de α-alumina, sinterizado a 1600ºC, utilizando os métodos sol-gel e de deposição química, electroless plating. Foram preparadas membranas, α-alumina/Pd, com uma e duas camadas de paládio na superfície externa do suporte cerâmico. O suporte cerâmico e as membranas foram caracterizados por análise morfológica através de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia por Dispersão de Energia (EDS), Porosimetria por Intrusão de Mercúrio e, a permeabilidade e seletividade dos gases H2, CH4 e CO2 a partir de um sistema de bancada. As imagens de MEV mostram uma superfície mais uniforme para a membrana com uma camada de paládio do que com duas camadas. Os testes de permeação de gases indicam que as membranas são seletivas, apresentando seletividade de ≈60% para H2/CO2 e ≈ 45% para H2/CH4 independente da espessura da camada de paládio depositada no suporte cerâmico. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-03-20T14:16:45Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Raphael Bertotto.pdf: 1994310 bytes, checksum: 98090c50bd52b4dbf621dfd7308517d3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-20T14:16:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Raphael Bertotto.pdf: 1994310 bytes, checksum: 98090c50bd52b4dbf621dfd7308517d3 (MD5) Previous issue date: 2017-03-20 / This work aims to prepare and evaluate Palladium membranes on porous ceramic support of α-alumina, sintered at 1600ºC, using sol-gel and electroless plating technique. It were prepared membranes Pd/α-alumina, with one e two depositions of Pd in the external surface of ceramic support. The ceramic support and the membranes were characterized by morphological analysis through Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersion Spectroscopy (EDS), mercury porosimetry and, the permeability and selectivity to H2, CH4 e CO2 from a bench system. The SEM images show that surface membrane is more uniform with one layer than two Pd layers. Gas permeability test suggest that the composite membranes possessed gas selectivity, and selectivity was of ≈60% for H2/CO2 gas and ≈45% for H2/CH4 gas, regardless of thickness of Pd layer.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000390390-Texto+Completo-0.pdf: 5911788 bytes, checksum: 86d66873f5ffc52b061362edf8178ade (MD5) Previous issue date: 2007 / The application of TiN coatings as steel protective layers in situations with tribocorrosive characteristics has achivied much success along the years. However, the resistance against aqueous corrosion is reached only when the protective layer is free of imperfections, since corrosive attack propagates in defects associated to pores, grain boundaries and to the columnar morphology found in monolithic films deposited by sputtering. Recent studies demonstrated that a possible solution to prevent the propagation of the columnar structure is the production of multilayer coatings, thus promoting barriers against the aggressive environment. In specific conditions, nanostructured multilayer films present high hardness values, in accordance with the modulation period variation. The objective of this work is to show the tribocorrosive behavior of Ti/TiN multilayers, deposited by magnetron sputtering technique, with various modulation lengths and different TiN ratios for each modulation. Rutherford backscattering (RBS) and X ray reflectometry (XRR) measurements exhibit that the multilayers had been successfully produced. The mechanical properties presented by these films showed characteristics of hardness superlattices and allied to protective corrosive properties. Qualitative measurements of mechanical wear (H/E) demonstrated high degree of protection, presenting a great potential for practical applications. / A aplicação de revestimentos de nitreto de titânio como camada protetora de aços em situações com características tribocorrosivas tem obtido muito sucesso ao longo dos anos. Entretanto, a resistência contra corrosão aquosa só é obtida quando a camada protetora for destituída de imperfeições, pois o ataque corrosivo se propaga em defeitos associados à poros, contorno de grãos, e à uma morfologia colunar encontrada em filmes monolíticos depositados por sputtering. Estudos recentes mostraram que uma possível solução para evitar a propagação da estrutura colunar é a produção de revestimentos tipo multicamadas, promovendo assim barreiras para o meio agressivo. Em condições específicas, filmes nanoestruturados do tipo multicamadas apresentam valores extremamente elevados de dureza, de acordo com a variação do seu período de modulação. O objetivo deste trabalho é mostrar o comportamento tribocorrosivo de multicamadas de Ti/TiN, depositados pela técnica de magnetron sputtering, através de diversos comprimentos de modulação e diferentes proporções de TiN para cada modulação. Medidas de Espectrometria de Retroespalhamento de Rutherford (RBS) e de refletividade de raio X (XRR) mostraram que as multicamadas foram obtidas com sucesso em seu processo de deposição. As propriedades mecânicas apresentadas por esses revestimentos mostraram características de super-rede de dureza e as propriedades corrosivas aliadas às medidas qualitativas de desgaste mecânico (H/E) mostraram elevado grau de proteção, apresentando um grande potencial para aplicações práticas.

SOUZA, Gizelle Soares Chumbre Golobovante de, também é conhecida em citações bibliográficas por: CHUMBRE, Gizelle / Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-08T18:09:40Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gizelle Chumbre Golobovante de Souza.pdf: 4964253 bytes, checksum: e9142010d4cadf9521c1535680744a43 (MD5) / Rejected by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br), reason: on 2018-08-08T19:30:36Z (GMT) / Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-08T19:45:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gizelle Chumbre Golobovante de Souza.pdf: 4964253 bytes, checksum: e9142010d4cadf9521c1535680744a43 (MD5) / Rejected by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br), reason: on 2018-08-27T21:38:54Z (GMT) / Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-27T21:47:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gizelle Soares Chumbre Golobovante de Souza.pdf: 5019972 bytes, checksum: 75fb9f5ff3dfecf212a43b1de6df5a20 (MD5) / Rejected by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br), reason: Pedro, por favor, poderia substituir o arquivo pelo que está no banco de dados? Fiz um ajuste. Obrigada!! on 2018-08-27T23:29:53Z (GMT) / Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-28T17:13:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gizelle Soares Chumbre Golobovante de Souza.pdf: 4725919 bytes, checksum: 7efbd05d49b8476e3373cf80a7433ff1 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-28T17:50:42Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gizelle Soares Chumbre Golobovante de Souza.pdf: 4725919 bytes, checksum: 7efbd05d49b8476e3373cf80a7433ff1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-28T17:50:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gizelle Soares Chumbre Golobovante de Souza.pdf: 4725919 bytes, checksum: 7efbd05d49b8476e3373cf80a7433ff1 (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / CNPq / Este trabalho apresenta o estudo e caracterização da tecnologia cerâmica do Sítio PA-OR-127: Cipoal do Araticum, localizado na região de Trombetas, Estado do Pará. A região de Trombetas possui grande potencial arqueológico, com sítios onde ocorre uma diversidade de material cerâmico e lítico, sítios em diversos ambientes. A cerâmica desta região foi classificada sistematicamente nas décadas de 1950 e 1980 por Hilbert e Hilbert, no qual definiram duas ocupações identificadas como Konduri, pertencente à Tradição Incisa e Ponteada, e Pocó relacionada à Tradição Borda Incisa. O Sítio Cipoal do Araticum encontra-se em área de interflúvio com uma extensa e profunda área de terra preta arqueológica onde foram identificados três sequências de ocupação. A primeira entre os níveis de 80 a 100 cm (2850 a.C até 250 A.D), a segunda dos níveis 40 a 70 cm(240 e 1390 A.D.) e a última de 30 cm até a superfície (990 a 1440±100 A.D). As características que diferenciaram as ocupações foram as variações na coloração do solo, ocorrência do material cerâmico e lítico e as datações, entretanto, analisando-se a cerâmica dessas duas tradições verifica-se uma continuidade de vários elementos técnicos, dessa forma foi questionado se a variação entre as duas cerâmicas representa diferentes tradições tecnológicas. Considerando que a distinção entre a cerâmica Konduri e Pocó foi estabelecida através de critérios quantitativos e os elementos técnicos usados para essa classificação foram considerados de forma isolada, trabalha-se com a hipótese que a diferença existente poderia significar mudanças na tecnologia de uma mesma tradição. Para esse estudo foi selecionado o material cerâmico das sondagens e, sendo definido o perfil cerâmico das três ocupações. Essa perspectiva permite definir o processo de produção da cerâmica a partir dos elementos técnicos, morfológicos, funcionais e do design. Neste sentido pretende-se ainda discutir a questão se o sítio Cipoal do Araticum foi ocupado por grupos de diferentes tradições ou reocupado pelo mesmo grupo em momentos distintos. / This paper presents the study and characterization of the ceramic technology in the site PAOR-127: Cipoal do Araticum, located in the region of Trombetas, State of Pará-Brazil. This region has great archaeological potential, with sites where a variety of ceramic and lytic materials occur- sites in diverse environments. The ceramic of this region was classified systematically in the 1950s and 1980s by Hilbert and Hilbert, which defined two occupations identified as Konduri belonging to the Incised and punctated Rim Tradition, and Pocó related to Incised Rim Tradition. The site Cipoal do Araticum is in a interfluvial zone with an extensive and deep area of archaeological black sand where three sequences of occupations were identified. The first is between 80-100 cm levels (2850 BC to 250 A.D), the second 40-70 cm (240 and 1390 AD) and the last 30 cm to the surface (990-1440 ± 100 A.D). The characteristics that differentiate these occupations were variations in soil color, occurrence of the ceramic and lytic material and dating. However, analyzing the ceramics of these two traditions, there is a permanence of various technical elements, so it was asked if the variation between the two ceramics represent different technological traditions. Assuming that the distinction between the Konduri and Pocó ceramic was established through quantitative criteria and the technical elements used for this classification were taken into account in isolation, we work with the hypothesis that the difference could mean changes in the technology of the same tradition. For this study the ceramic material for the survey was selected, setting also the ceramic profile of the three occupations. This perspective allows to define the process of ceramic production from the technical, morphological, functional and design elements. In this way, further discussion is intended to have, whether the site Cipoal do Araticum was occupied by groups of different traditions or reoccupied by the same group at different times.

Orientador: Elias Basile Tambourgi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T04:08:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freitas_JeffersonArlen_D.pdf: 3985383 bytes, checksum: 8a45be364ed2c151ea51fbb373ede3d6 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Este trabalho tratou da pesquisa e desenvolvimento de um adsorvente alternativo, aplicável no tratamento de rejeitos líquidos industriais, contendo baixas concentrações dos metais pesados Cd, Cu e Zn. Ele teve como objetivo geral produzir esferas adsorventes de zeólita 4A - Sargassum sp. com custo de produção competitivo e com elevada capacidade de captura dos metais pesados Cd, Cu e Zn, nas quais o processo de adsorção ocorra com elevada eficiência e com cinética favorável. A produção das esferas envolveu uma abordagem inovadora do Processo Sol - Gel, a qual permitiu produzir sete tipos de esferas, partindo da combinação e imobilização de adsorventes tradicionais pesquisados: biomassa Sargassum sp., caulim, alumina e zeólita. Este processo de imobilização das partículas dos adsorventes tradicionais causa uma obstrução dos poros e canais existentes nestas partículas e, com isto, reduz a capacidade de captura dos metais pesados nas esferas resultantes. Felizmente, a combinação de adsorventes realizada viabilizou a obtenção de esferas adsorventes com elevada capacidade de captura de metais pesados e com cinética favorável. É o caso das esferas de zeólita 4A, com capacidade máxima de captura de Cd+Cu+Zn de 746 µmol/g, com uma velocidade de captura aproximada de 18 µmol/g.h e com uma eficiência de captura de 82% e das esferas de zeólita 4A - 50% em peso de Sargassum sp., com capacidade máxima de captura de Cd+Cu+Zn de 709 µmol/g, com uma velocidade de captura aproximada de 20 µmol/g.h e com uma eficiência de captura de 83%. O comportamento de adsorção destas esferas se ajustou ao modelo de equilíbrio de Freundlich. Elas possuem uma cinética de adsorção compatível com o modelo cinético de pseudo-segunda ordem. Ao tratarem um efluente industrial real, estas esferas apresentam uma eficiência de captura de Cd+Cu+Zn =90% enquanto que numa resina quelante comercial esta eficiência é de 99,5%. Tem-se, pois, esferas adsorventes com elevada eficiência e baixo custo de produção, tornando-as um bom adsorvente para aplicação no tratamento de efluentes líquidos industriais com baixa concentração de Cd, Cu e Zn / Abstract: In this work had been made a research and the development of an alternative adsorbent which may be applied in the treatment of industrial liquid effluents containing low concentration of heavy metals, Cd, Cu and Zn. The main objective was to produce 4A type zeolite-Sargassum sp. adsorbents spheres with the following characteristics: competitive fabrication cost; high uptake capacity of the heavy metals, Cd, Cu and Zn; high affinity by the referred heavy metals; and appropriated adsorption kinetic. The marking of the adsorbents spheres had involve the innovative use of the Sol-gel Process. That had permitted to obtain seven types of adsorbents spheres for combination and immobilization of the particles of traditional adsorbents Sargassum sp., kaolin, alumina and 4A type zeolite. This immobilization process causes an obstruction of the pores and the channels present in these particles that reduced the uptake capacity of the produced adsorbents spheres. Fortunately, the combination of traditional adsorbents particles produced adsorbent spheres with high uptake capacity, high uptake efficiency, and appropriate adsorption kinetic. As, two types of adsorbent spheres, 4A type zeolite and 4A type zeolite-50% Sargassum sp. adsorbed 746 µmol/g and 709 µmol/g with an adsorption velocity of 18 µmol/g.h and 20 µmol/g.h, and a uptake efficiency of 82% and 83%, respectively. The adsorption behavior of these adsorbent spheres had been fitting to the Freundlich model. They have an adsorption kinetic compatible with the pseudo-second order model. When it treated an industrial liquid effluent with these adsorbent spheres, they showed a uptake efficiency higher than 90% and while an uptake efficiency of 99,5% is shown for the commercial chelant resin / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2015-04-22T19:34:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Iuri Bezerra de Barros.pdf: 5108472 bytes, checksum: b350a4dc9e9fc12bf6dad371b4ed93fb (MD5) Previous issue date: 2013-08-30 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Sponges have enormous biotechnological potential in natural products research due to several biological activities exhibited by their extracts and isolated compounds. Although the majority of studies reported are with marine sponges, there are indications of great variability of secondary metabolites are also present in freshwater sponges. The absence of chemical studies of these organisms in Amazonia motivated the present work, with a broad survey of the species and organic and inorganic chemiscal studies. Several expeditions in Amazon region allowed the collection of sponges in different rivers. Taxonomic identification was performed by means of optical microscopy techniques, which allowed the observation of the remarkable abundance of family Metaniidae specimens of the genus Metania and Drulia, with the genus Acalle also found. The other two families reported in the Neotropics were also found: Spongillidae with genus Trochospongilla and Corvospongilla, and Potamolepidae, with the genus Oncosclera. The elemental composition of the sponges was determined by Xray fluorescence, allowing the identification of some characteristics for groups of sponges. We can stand out the absent from aluminum in Metania genus and presence in all other species studied. Ca, K and Ti were not detected only in the M. fittkaui species. The species Trochospongilla paulula showed ability to accumulate vanadium. Two methodologies were evaluated for the purification of silica present in these organisms, the first involving the solubilization and selective precipitation, and the second employing highly oxidizing solutions, followed by calcination. The purification of silica afforded the product with purity near of silica commercially available for support to liquid chromatography. Steroidal fractions obtained from apolar sponges extracts were derivatized and analyzed by gas chromatography and the majority sterols were identified. The sterol 24-ethyl-cholest-5,22-dien-3β-ol proved to be majoritary in the samples of the families Metaniidae and Potamolepidae, different from Spongillidae in which cholesterol is found in highest concentration. There were identified three other sterol 24-methyl-cholesta-5,22-dien-3β-ol, 24-methyl-cholest-5-en-3β-ol and 24- ethyl-cholest-5-en-3β-ol and three ketosteroids cholest-4-ene-3-one, 24-methyl-cholest-4,22- dien-3-one and 24-ethyl-cholest-4,22-dien-3-one so far unpublished in freshwater sponge.. / As esponjas possuem um enorme potencial biotecnológico na pesquisa de produtos naturais devido às diversas atividades biológicas atribuídas a seus extratos e substâncias isoladas. Apesar da maioria dos estudos relatados com esponjas serem de organismos marinhos, existem indícios de grande variabilidade de metabólitos secundários também em esponjas de água-doce. A ausência de estudos químicos desses organismos na Amazônia motivou a realização do presente trabalho, com um amplo levantamento de espécies e estudos de química orgânica e inorgânica. Diversas excursões na região Amazônica permitiram a coleta de esponjas em diferentes rios. A identificação taxonômica foi realizada por meio de técnicas de microscopia óptica, que permitiram observar a notável abundância de espécimes da família Metaniidae destacando os gêneros Metania e Drulia, e o gênero Acalle encontrado com menor frequência. As outras duas famílias relatadas na região neotropical também foram encontradas: Spongillidae, com os gêneros Trochospongilla e Corvospongilla; e Potamolepidae, com o gênero Oncosclera. A composição elementar das esponjas foi determinada por fluorescência de raios-X, permitindo a identificação de algumas características para grupos de esponjas. Pode-se destacar o alumínio ausente no gênero Metania e presente em todas as demais espécies estudadas; Ca. K e Ti que não foram detectados somente na espécie M. fittkaui; e a espécie Trochospongilla paulula apresentou capacidade de acumular vanádio. Foram avaliadas duas metodologias para a purificação da sílica presente nestes organismos, a primeira envolvendo a solubilização e precipitação seletiva, e a segunda envolvendo soluções altamente oxidantes seguida por calcinação. A purificação da sílica permitiu a obtenção de produtos com grau de pureza próximo a sílica disponível comercialmente como suporte para cromatografia liquída. Frações esteroídicas obtidas apartir dos extratos apolares destas esponjas foram derivatizadas e analisadas por cromatografia em fase gasosa, sendo identificados os esteróis majoritários presentes. O esterol 24-etil-colesta-5,22-dieno-3β-ol se mostrou majoritário nas amostras das famílias Metaniidae e Potamolepidae, diferenciando-as da Spongillidae na qual o colesterol é encontrado em maior concentração. Foram identificados outros três esteróis 24-metil-colesta-5,22-dieno-3β-ol, 24- metil-colesta-5-eno-3β-ol e 24-etil- colesta-5-eno-3β-ol e três cetoesteroides colesta-4-eno-3- ona, 24-metil-colesta-4,22-dieno-3-ona e 24-etil-colesta-4,22-dieno-3- até então inéditas em esponjas dulcicolas.

Orientador: Antonio Celso Fonseca de Arruda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:49:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Galhardi_AntonioCesar_D.pdf: 10199145 bytes, checksum: 2012dd27793df7bcbe5e5b7e850aef0d (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Este estudo descreve um método inédito para a obtenção, a partir da polimerização do Metilmetacrilato, de espumas rígidas com poros intercomunicantes . Descreve, também, a sua viabilidade tecnológica na fabricação de moldes porosos para o processo de Colagem de Barbotina sob Pressão. A caracterização das espumas, quanto às propriedades dos meios porosos, foi realizada, com sucesso, definindo-se os parâmetros fundamentais para o controle da : permeabilidade , porosidade e tamanho de poros. As propriedades mecânicas das espumas foram investigadas em formulações contendo duas resinas existentes no mercado e uma obtida experimentalmente. A sensível superioridade do Móludo de Elasticidade das formulações, contendo a resina experimental, comprovou a eficiência da metodologia empregada, principalmente no que se refere à obtenção de altos pesos moleculares e sua influência nas propriedades mecânicas das espumas. A Tomografia Computadorizada foi aplicada, como metodologia de ensaio não destrutivo , na detecção de bolhas internas. A facilidade de interpretação dos resultados permitiu a imediata adequação do processo de obtenção de espumas. Para algumas espumas selecionadas , simulou-se o processo de Colagem de Barbotina sob Pressão, investigando-se a influência da temperatura da barbotina; da pressão de trabalho e da permeabilidade das espumas. Os resultados foram suficientes para validar o processo de Colagem de Barbotina sob Pressão, que apresenta maior rapidez se comparado ao processo convencional / Abstract: This study describes an unpublished method to produce rigid foams with connected pores by the emulsion polymerization of the Methylmetacrylate monomer; and its technological feasibility in the manufature of moulds by the Slip Casting under Pressure. The main properties ofthe foams were successfully evaluated for the control of the permeability , the porosity and the pore size. The mechanical properties were evaluated for the compositions of two resins available on market and an experimental resin. The superior values of the Elastic Modulus of the foam made with the experimental resin show the efficiency of the methodology applied, specially for the production ofhigh molecular weight resins, and its influence on the foam's mechanical properties. Computerised Tomography was applied as a nondestructive test to identify internal bubbles; easy and prompt interpretation of the results made it possible to change accordingly. For several selected foams a simulation ofthe process of Slip Casting under Pressure was run; and the influence ofthe slip temperature, pressure and the foam permeability were analysed. The results, alone were sufficient to validate the process of Slip Casting under Pressure, characterised by a higher velocity than that of the traditional process / Doutorado / Materiais e Processos / Doutor em Engenharia Mecânica

Este trabalho tem como objetivo preparar e avaliar membranas de Paládio em suporte cerâmico poroso de α-alumina, sinterizado a 1600ºC, utilizando os métodos sol-gel e de deposição química, electroless plating. Foram preparadas membranas, α-alumina/Pd, com uma e duas camadas de paládio na superfície externa do suporte cerâmico. O suporte cerâmico e as membranas foram caracterizados por análise morfológica através de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia por Dispersão de Energia (EDS), Porosimetria por Intrusão de Mercúrio e, a permeabilidade e seletividade dos gases H2, CH4 e CO2 a partir de um sistema de bancada. As imagens de MEV mostram uma superfície mais uniforme para a membrana com uma camada de paládio do que com duas camadas. Os testes de permeação de gases indicam que as membranas são seletivas, apresentando seletividade de ≈60% para H2/CO2 e ≈ 45% para H2/CH4 independente da espessura da camada de paládio depositada no suporte cerâmico. / This work aims to prepare and evaluate Palladium membranes on porous ceramic support of α-alumina, sintered at 1600ºC, using sol-gel and electroless plating technique. It were prepared membranes Pd/α-alumina, with one e two depositions of Pd in the external surface of ceramic support. The ceramic support and the membranes were characterized by morphological analysis through Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersion Spectroscopy (EDS), mercury porosimetry and, the permeability and selectivity to H2, CH4 e CO2 from a bench system. The SEM images show that surface membrane is more uniform with one layer than two Pd layers. Gas permeability test suggest that the composite membranes possessed gas selectivity, and selectivity was of ≈60% for H2/CO2 gas and ≈45% for H2/CH4 gas, regardless of thickness of Pd layer.