Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-06-15T20:46:38Z No. of bitstreams: 1 ThayseNaiannePiresDantas_TESE.pdf: 2431132 bytes, checksum: ee6e112e3ca59b849b0acf60b05128dc (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-06-18T21:37:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ThayseNaiannePiresDantas_TESE.pdf: 2431132 bytes, checksum: ee6e112e3ca59b849b0acf60b05128dc (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-18T21:37:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ThayseNaiannePiresDantas_TESE.pdf: 2431132 bytes, checksum: ee6e112e3ca59b849b0acf60b05128dc (MD5) Previous issue date: 2018-02-16 / O objetivo principal deste trabalho foi a investigação da influência das propriedades físicas de polpa de graviola acrescida de leite ou albumina e das condições operacionais, concentração e temperatura, para a definição de equações matemáticas que descrevam a recuperação de pó e o comportamento da secagem em leito de jorro, com base em balanços de massa e de energia, utilizando alimentação intermitente e polietileno de alta densidade ou polipropileno como partículas inertes. As equações diferenciais ordinárias foram implementadas e resolvidas, numericamente, usando rotinas em Fortran. Os experimentos foram executados segundo quatro planejamentos fatoriais completos 2² com 3 repetições no ponto central. Como variáveis independentes foram consideradas a temperatura do ar na entrada do secador e concentração de leite ou albumina, que variaram de 60 a 80°C e de 30% a 50%, respectivamente. A partir das propriedades físicas das misturas, foram desenvolvidos modelos que representam a vazão mássica de pó recolhido em função do tempo. Considerando o acúmulo de material no interior do equipamento, foi proposto um modelo para avaliar a temperatura do ar na saída do secador. Os resultados obtidos nas modelagens matemáticas foram comparados com dados experimentais, indicando que os modelos representam bem a massa de pó recuperada e a temperatura do ar na saída. / The objective of this work was to analyze the influence of physical properties of formulated mixtures of soursop pulp with milk or albumin and the operating conditions, concentration and temperature, on the definition of mathematical equations describing the phenomena of spouted bed drying. Macroscopic heat and mass balances were written, describing the powder production and the drying behavior of soursop pulp/milk or soursop pulp/albumin in spouted bed with intermittent feeding and high-density polyethylene or polypropylene as inert particles. The drying tests were carried out following 2² factorial plannings with 3 repetitions at the central point. The following independent variables were considered: inlet air temperature (60 - 80ºC) and milk or albumin concentrations (30 - 50%). From the physical properties of the mixtures, the models that represent the flow of powder as function of time were determined. Considering suspension accumulation inside the device, a model was developed to evaluate the temperature of the air at the dryer outlet. The results obtained with mathematical modelling were compared with experimental data, indicating that the model fits the process well, and gives reasonable values for outlet air temperature and mass of powder recovered.

Butanol is an alcohol with a number of applications in various industries. It has diverse applications as solvent, and now shown to be an interesting substitute component for gasoline. His achievement is made from oil, but these days, many routes of synthesis from renewable raw materials have been studied, one of them the Guerbet reaction. The present concern about the environment shows the need to obtain such alcohol through a clean route. The use of catalysts is a great way to synthesize cleanly and to facilitate reproducibility. The hydrotalcites are inexpensive catalysts, easy synthesis and numerous applicability. This study aims to investigate and analyze the production of butanol from ethanol using mixed oxides of magnesium and aluminum obtained from hydrotalcites with 4 different molar ratios of magnesium and aluminum. For this, the syntheses were made of magnesium and aluminum hydrotalcites with molar ratios equal to 3, 5, 8 and 10 that were further calcined to obtain mixed oxides. The structures of the synthesized materials were analyzed to confirm the desired formation and to verify the properties there of. Preliminary tests were performed in triplicate between them to choose the most suitable catalyst for an attempt to optimize butanol to obtain varying power parameters like nitrogen flow and the fraction of ethanol. Two of the catalysts obtained poor results and two others obtained similar results in terms of selectivity and yield of butanol. To make the decision between the last two catalysts, stability tests were performed. With the stability test was chosen as the molar ratio of magnesium and aluminum catalyst equal to 5. With this catalyst were made over 8 reactions, according to the planning of the star type experiments. And as a result, for all reactions, it was found that increasing conversion of ethanol depends directly on the temperature increase. It was observed that butanol selectivity behavior directly depends on the ethanol fractions and the nitrogen flow in the reactor feed. Ethylene, ethanol dehydration product was the major main product at elevated temperatures, indicating that this reaction is more favored with increasing temperature than the reactions which lead to the production of butanol. Finally it proposed a reaction system that explains the conversion of ethanol in all observed products. / O butanol é um álcool com diversas aplicações em diferentes ramos industriais. Ele possui várias aplicações como solvente, e atualmente mostra-se um interessante componente para substituição da gasolina. Sua obtenção é feita a partir do petróleo, mas hoje em dia, diversas rotas de sínteses a partir de matérias-primas renováveis vêm sendo estudadas, sendo uma delas a reação de Guerbet. A presente preocupação com o meio ambiente mostra a necessidade de obtenção desse álcool através de uma rota limpa. O uso de catalisadores é uma excelente forma de sintetizar de forma limpa além de facilitar a reprodutibilidade. As hidrotalcitas são catalisadores de baixo custo, de fácil síntese e de inúmeras aplicabilidades. O presente trabalho tem por objetivo, investigar e analisar a produção de butanol a partir de etanol utilizando óxidos mistos de magnésio e alumínio obtidos a partir de hidrotalcitas com 4 diferentes razões molares de magnésio e alumínio. Para isso, foram feitas as sínteses das hidrotalcitas de magnésio e alumínio com razões molares iguais a 3, 5, 8 e 10 que posteriormente foram calcinadas para obtenção dos óxidos mistos. As estruturas dos materiais sintetizados foram analisadas para confirmar a formação desejada e para verificar as propriedades dos mesmos. Testes preliminares foram realizados em triplicata para entre eles escolher o catalisador mais adequado para uma tentativa de otimizar a obtenção de butanol variando os parâmetros de alimentação como a vazão de nitrogênio e a fração de etanol. Dois dos catalisadores obtiveram resultados não satisfatórios e os outros dois obtiveram resultados similares em termos de seletividade e rendimento em butanol. Para tomar a decisão entre os dois últimos catalisadores, testes de estabilidade foram realizados. Com o teste de estabilidade foi escolhido o catalisador de razão molar de magnésio e alumínio igual a 5. Com esse catalisador foram realizadas mais 8 reações, de acordo com o planejamento de experimentos do tipo estrela. E como resultados, para todas as reações, verificou-se que o aumento da conversão do etanol depende diretamente do aumento da temperatura. Observou-se que o comportamento da seletividade do butanol depende diretamente das frações de etanol e da vazão de nitrogênio na alimentação do reator. O eteno, produto da desidratação do etanol, foi o principal subproduto em temperaturas elevadas, indicando que esta reação é mais favorecida com a elevação da temperatura do que as reações que levam à produção de butanol. Por fim foi proposto um sistema reacional que explica a conversão do etanol em todos os produtos observados.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:09:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseLAP.pdf: 4950797 bytes, checksum: 9c6cb5d661a59dbeaffe27dcda30a7c2 (MD5) Previous issue date: 2006-09-01 / Universidade Federal de Sao Carlos / The aim of this work is to assess in real time the morphological parameters of polypropylene and polyamide 6 blends during the extrusion process. An optical detector based on the visible light transmitted and extinction principle was assembled in a slit die located at the exit of a twin screw extruder in order to get the changes in the polyamide 6 particle concentration and size. The influence of particle size and concentration was first verified during bench calibration, where it was observed that the light extinction was greater the higher the concentration and the lower the particle size. In the case of mixtures an additional relation concerned to changes in size and density was verified. It was also stated that the detector records the ponderal average size of a set of particles. During extrusion experiments, the analyses were performed in the steady and transient state. In both cases it was verified that normalized signal intensity increases with increasing particle concentration and decreasing the dispersed phase size. Infrared analysis and images obtained from scanning electron microscopy confirmed these results. The correlation between dispersed phase concentration and size with the detector s normalized signal was established through the elaboration of regression equations. The plot of normalized signal as a function of the dispersed phase concentration and size enabled the calculation of the extinction cross section values for the PP/ PA6 blend. / Neste trabalho se buscou avaliar parâmetros morfológicos de blendas de polipropileno e poliamida 6 em tempo real durante o processo de extrusão. Um detector ótico, baseado no princípio da extinção da luz visível transmitida, foi acoplado na matriz da extrusora para captação do sinal referente a variações na concentração e tamanho de fase de poliamida 6. A influência da concentração e tamanho de partícula foi primeiramente determinada por calibrações em bancada, onde se verificou que a extinção da radiação luminosa era maior tanto maior a concentração e menor o tamanho de partícula. No caso de misturas de partículas verificou-se uma relação de aditividade quanto à variação de tamanho e densidade, e constatou-se que o detector registra o valor referente ao tamanho médio ponderal das partículas. As análises durante o processo de extrusão foram feitas em modo transiente e estacionário. Em ambos os modos foi verificado que a intensidade do sinal normalizado aumenta com o aumento na concentração e com a diminuição do tamanho da fase de poliamida 6 dispersa. Análises de espectroscopia no infravermelho e de imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura confirmaram os resultados obtidos pelo detector. A correlação entre concentração e tamanho de fase dispersa foi estabelecida através da elaboração de equações de regressão. Os gráficos do sinal normalizado em função da concentração e do tamanho de fase possibilitaram o cálculo da seção transversal de extinção, variável relacionada com a probabilidade de interação da radiação com as partículas espalhadoras do meio.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseSFS.pdf: 9606980 bytes, checksum: ef7a1582e9549c25d24fde172fb7855c (MD5) Previous issue date: 2004-07-20 / In the present work, the phase transformations in metallic materials processed by reactive milling were investigated. The as-milled samples were characterized by X-ray diffraction, transmission and scanning electron microscopy, X-ray dispersive energy spectrometry, differential scanning calorimetry and hydrogen content determination. The effect of the processing parameters on the structure, morphology, hydrogenation and contamination content were analyzed. The processed materials were a Ti33-Cr36-V31 alloy and the elemental powder mixtures Mg-50Ni and Nb-28Mg (compositions in at. %). For the Ti-Cr-V alloy, reactive milling induces the disproportionation of the original BCC solid solution phase resulting in a material composed by a mixture of vanadium hydride, hexagonal Laves phase and V-poor BCC solid solution. For the Mg-50Ni, it was observed the a higher energy mill aids the chemical and morphological homogeneity of the powders. It was also observed that initial hydrogen pressure and milling times affect both hydrogenation and phase formations. For higher times (96h) and pressures (2,0MPa of H2) of milling, it were observed evidences of a Mg-Ni-H phase disproportionation. Finally, the reactive milling of the Nb-28Mg mixture shows the catalytic effect of the Mg on the hydrogenation of this nanocomposite. After 48h milling, the Nb of the nanocomposite were almost all transformed in NbH2 and absorbed 95% of its theoretical hydrogen storage capacity. For pure Nb, processed by the same way, the phase formed was NbH and the metal absorbed only 33% of its theoretical hydrogen storage. / No presente trabalho, foram investigadas às transformações de fase em materiais metálicos processados por moagem reativa sob atmosfera de hidrogênio. As amostras, após processamento, foram analisadas por difração de raios-x, microscopia eletrônica de varredura e de transmissão, espectrometria de dispersão de energia de raios-x, calorimetria diferencial de varredura e medidas de teores de hidrogênio. A influência dos parâmetros de processamento na estrutura, morfologia e níveis de contaminação e hidrogenação dos pós processados por moagem reativa foi investigada. Os materiais processados foram a liga Ti33-Cr36-V31 e as misturas de pós elementares Mg-50Ni e Nb-28Mg (em % atômica). Como principal resultado na liga Ti-Cr-V, podemos destacar a observação de que a moagem reativa induziu à decomposição da estrutura original da liga, que era constituída por uma solução sólida com estrutura cúbica de corpo centrado, em hidreto de vanádio, fase de Laves hexagonal e solução sólida cúbica de corpo centrado (empobrecida em vanádio). No caso da moagem reativa do Mg-50Ni, observouse que um moinho de mais alta energia favorecia a obtenção de pós morfologicamente e quimicamente mais homogêneos. Observou-se, também, que o tempo de moagem e a pressão de hidrogênio nas cubas influenciava na quantidade de hidrogênio absorvida e nas fases formadas. Para maiores pressões (2,0MPa) e tempos de moagem (96h), foram observados indícios da decomposição de uma fase ternária Mg-Ni-H, sendo que a fase que se decompôs era provavelmente amorfa. Finalmente, na moagem reativa do Nb-28Mg constatou-se o efeito catalítico que o Mg exerceu na hidrogenação deste nanocompósito. Após 48h de moagem, observou-se que quase todo o Nb do nanocomposito havia se transformado em hidreto NbH2, sendo que o nanocompósito absorveu 95% da sua capacidade de armazenagem. Para o Nb puro, processado sob as mesmas condições, o hidreto NbH é formado e o metal absorveu apenas 33% de sua capacidade de armazenagem.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3193.pdf: 2500301 bytes, checksum: 1a244e298249c09176666ac32cdec6af (MD5) Previous issue date: 2008-12-01 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work we studied the thermomechanical degradation and volatile organic compound (VOC) generated during extrusion of the HDPE, PP, and PS. The degradation processes occurred during extrusion were analyzed by a new methodology proposed in this work and called Degradation Level Distribution Function (DLDF). The results obtained were also correlated with the Chain Scission Distribution Function (CSDF) methodology previously proposed. Through DLDF methodology we can also find the critical molar mass ( c M ) above which the chain scission mechanism becomes predominant. The results showed that the chain scission process for HDPE and PP above c M is of a preferential type and random for the PS. The c M present a linear correlation with the weight average molecular weight and decreases with the increase of the extrusion temperature. The VOC generated during extrusion was analyzed via infrared spectroscopy and size exclusion chromatography. The results showed that these VOC are product of the degradation of polymer and additives. The molar mass of the VOC s varies between 100 to 1000 g/mol. The loss in weight for the volatilization of the material during extrusion is dependent of the polymer type and extrusion temperature. In the case of the PS the values vary between 25 and 850ppm and in the case of the HDPE and PP the loss is below 100ppm. / Neste trabalho estudamos a degradação termomecânica e os compostos orgânicos voláteis (VOC) gerados durante a extrusão do HDPE, PP e PS. Os processos de degradação provocados durante a extrusão foram analisados através de uma nova metodologia proposta neste trabalho e é chamada por nós de Função de Distribuição do Nível de Degradação (DLDF). Os resultados obtidos também foram correlacionados com a metodologia da Função de Distribuição de Cisão de Cadeia (CSDF) anteriormente apresentada por nós. Através da metodologia da DLDF também podemos encontrar a massa molar critica ( c M ) acima do qual o mecanismo de cisão de cadeia se torna predominante. Os resultados mostraram que o processo de cisão de cadeia acima da massa molar critica é do tipo preferencial no caso do HDPE e PP, no caso do PS o processo de cisão de cadeia foi do tipo aleatório. A c M apresenta uma correlação linear com a massa molar ponderal média e descresse com o aumento da temperatura de extrusão. Os VOC gerados durante a extrusão foram analisados através da espectroscopia no infravermelho e cromatografia por exclusão de tamanho. Os resultados mostraram que os VOC são gerados pela degradação do polímero e dos aditivos. A massa molar dos VOC varia desde 100 até 1.000 g/mol. A perda em massa pela volatilização do material durante a extrusão depende do tipo do polímero e temperatura de extrusão. No caso do PS os valores oscilam entre 25 a 850ppm e no caso do HDPE e PP a perda de material é abaixo de 100ppm.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseARFP.pdf: 4542187 bytes, checksum: a0394d7f2301d933851210b6a38fc2f9 (MD5) Previous issue date: 2005-07-27 / Universidade Federal de Sao Carlos / Plastic forming, followed by roll-pressing, allows to shape ceramic bodies with thickness that are useful for electronic and pavement ceramics. This work introduces an alternative route to processing ceramic plastic mixes. The first step comprehended the selection of suitable raw materials with the aim of assure the best packing of particles, followed by decreased porosity and water consumption. Theoretical porosity of distinct calcined alumina was calculated with data obtained by measuring some properties of the raw materials: density (picnometry), specific surface area and particle size determination by the sedimentation technique. Deflocculants with distinct molecular design and plasticizer adequate to the route proposed were selected. The proposed route involved processing a ceramic suspension as most concentrated as possible with pseudo plastic rheological behavior. This behavior was determined by viscosimetry of the suspension. Alumina plastic mix was processed by mixing an alumina suspension using a mechanical mixer, followed by adding the plasticizer with a helix mixer and finally became homogeneous by knife milling. Drying and firing settings were chosen with the aim of avoid thermal stresses that would damage the ceramic bodies. Rheological behavior of plastic mixes was also measured. Physical, mechanical and microestrutural characteristics of the ceramic bodies were also measured after roll forming. The influence of some processing parameters was also evaluated: roll velocity, thickness of the ceramic bodies and de-airing of plastic mix. Results allowed deducing that viscoplastic processing is an interesting alternative, low cost one, of forming ceramic substrates with low water (12% wt) and organic additive (2% wt) content. / A conformação plástica por rolos permite a obtenção de corpos cerâmicos em uma faixa de espessura de considerável interesse tecnológico, para utilização em substratos cerâmicos e revestimento. Este trabalho apresenta a proposta de uma rota alternativa para o processamento de massas plásticas cerâmicas, que envolve uma etapa intermediária, a partir de suspensões altamente concentradas. A primeira etapa envolveu a correta seleção das matérias-primas, com o intuito de assegurar o melhor empacotamento, acompanhado da conseqüente menor porosidade, e para garantir um mínimo consumo de água. Foram selecionados aditivos dispersantes com diferentes arquiteturas moleculares e modificadores de viscosidade adequados ao processamento desejado. A rota proposta envolveu o processamento de uma suspensão cerâmica, a mais concentrada possível, que apresentasse comportamento reológico pseudoplástico. A homogeneização da suspensão em agitador mecânico, a adição de um modificador de viscosidade com o auxílio de misturador helicoidal e a sua homogeneização em moinho de facas propiciaram a obtenção de massas plásticas de alumina. As condições de secagem e tratamento térmico foram definidas com o intuito de evitar o favorecimento de tensões que acarretassem o surgimento ou propagação de defeitos nas peças conformadas. Foram avaliadas as características reológicas das suspensões e das massas plásticas processadas. Além disso, foram ainda efetuados ensaios de caracterização física, mecânica e microestrutural dos corpos conformados por laminação por rolos a frio. O efeito de parâmetros de processo como velocidade do rolo de laminação, espessura da amostra laminada e desaeração da massa plástica em extrusora com o auxílio de bomba de vácuo, sobre as características acima mencionadas, também foram avaliados. Os resultados mostraram que o processamento visco-plástico é uma alternativa interessante, e de baixo custo, para a conformação de substratos cerâmicos com baixos teores de água (12% em peso) e de aditivos (2% em peso) quando comparados com os teores usuais.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissFLS.pdf: 2608700 bytes, checksum: 39ec6e4fcd10cd34a33b62178c4f4565 (MD5) Previous issue date: 2005-08-06 / The objective of this work was to study the influence of the use of carbon black as infrared absorber to improve the PET resin heat-up during the stretching blow molding of bottles. It was investigated the correlation between the main physical properties of the carbon blacks and the source setup conditions and the PET infrared absorption. Therefore, five carbon blacks with different physical characteristics were selected and mixed with a PET resin bottle grade by injection molding. The correlation between particle size, surface area and structure of carbon black and the optical properties, rheological behavior and heat-up of the compositions were studied. The rheological measurements showed that the carbon blacks did not modify the profile of the PET rheological curve; however both the viscosity and elasticity properties of the PET were dependent on the carbon black particle size and structure. The differential scanning calorimetry (DSC) results showed that the carbon black particles modified the PET crystallization kinetics by increasing the induced crystallization temperature during the cooling step. Through the L* a* b* color measurements, it was verified that the L* color was indirectly proportional to the carbon black content. Finally, the heat-up performance was investigated using two methods: (a) the surface temperature measurement of samples heated under infrared lamps and, (b) the total absorption of each composition calculated using the spectrum data obtained by near infrared spectroscopy (NIRS). Using the scanning electron microscopy (SEM) it was verified that the carbon black content did not modify significantly the morphological aspect and the fracture surface of the compositions. / O objetivo deste trabalho foi estudar a tecnologia de utilização do negro de fumo como absorvedor de radiação infravermelha para o reaquecimento da resina PET durante o ciclo de sopro de garrafas. Foi investigada a correlação entre as principais características físicas do negro de fumo e as condições de operação da fonte de radiação empregada no reaquecimento, e o fenômeno de absorção da radiação infravermelha da resina PET. Para tal, foram selecionados cinco tipos de negro de fumo com características físicas diferentes, e incorporados em uma resina PET grau garrafa, através da moldagem por injeção. Foi estudada a correlação entre o tamanho de partícula primária, área superficial e estrutura do negro de fumo, e as características óticas, o comportamento reológico, e o reaquecimento das composições. As medidas reológicas mostraram que a incorporação de baixos teores de negro de fumo não modificou o perfil da curva reológica do PET; contudo, a viscosidade e a elasticidade foram dependentes do tamanho de partícula e da estrutura do negro de fumo. Os resultados de calorimetria exploratória diferencial (DSC) mostraram que as partículas de negro de fumo atuaram como nucleantes e modificaram a cinética de cristalização do PET, aumentando a temperatura de indução cristalina no resfriamento. Através das medidas de cor L* a* b*, verificou-se que o teor de negro de fumo e cor L* são inversamente proporcionais. Finalmente, a performance de reaquecimento foi investigada por duas metodologias: (a) medidas de temperatura na superfície dos corpos de prova reaquecido sob painel de lâmpadas infravermelhas e, (b) cálculo da absortividade total ) (a das composições a partir da espectroscopia na região do infravermelho próximo (NIR). Utilizando a microscopia eletrônica de varredura (MEV) pode-se observar que a presença de baixos teores de negro de fumo não alterou, significativamente, o aspecto da morfologia e a superfície de fratura das composições.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3403.pdf: 7607513 bytes, checksum: e2b51a38285b4e741ca3303f5cddf999 (MD5) Previous issue date: 2010-08-06 / Universidade Federal de Minas Gerais / Water photolysis at semiconductors is a clean and renewable method for solar energy conversion into hydrogen fuel. Hematite (-Fe2O3) thin films have been presented as a promissory material for water photolysis due to it s abundance, chemical stability, environmental compatibility and appropriate band gap energy to absorb a large part of the solar spectrum and for the water photooxidation process. In this work the influence of synthesis and deposition parameters on the microstructure and photoelectrochemical properties were studied. The films were produced on FTO substrates by spin-coating deposition of Fe+3 polymeric resin prepared by complex polymerization method using ethanol as a solvent. Doped films were prepared by addition of tetraethylortosilicate (TEOS) in Fe+3 resin. Characterizations were made by xrays diffraction, UV-Visible spectroscopy and scanning electronic microscopy. Photoelectrochemical properties were measured in a three-electrode standard electrochemical cell, with the film as a work electrode, platinum as a counter electrode and Ag/AgCl in KCl satured solution as reference electrode. Results have shown that substrate-film interface is responsible for the formation of three regions with distinct morphologies and have shown that just a small percentage of the films are in direct contact with the substrate and contributes with photocurrent. The better silicon incorporation in hematite structure using ethanol as a solvent was also observed. The best photocurrent density were obtained by one layer silicon doped films, at 0,6 V in 1M NaOH electrolyte. / A fotólise da água em semicondutores é um método limpo e renovável para a conversão de energia solar em hidrogênio combustível. Filmes finos de hematita (-Fe2O3) têm sido apresentados como um material promissor para a fotólise de água devido sua abundância, estabilidade química, compatibilidade ambiental e banda proibida de energia adequada para absorção de grande parte do espectro solar e para o processo de fotooxidação da água. Nesse trabalho foi estudada influência dos parâmetros de síntese e deposição sobre a microestrutura e propriedades fotoeletroquímicas dos filmes. Os filmes foram produzidos por spin-coating através da deposição em substrato de óxido de estanho dopado com flúor (Fluorine Tin Oxide FTO) de resina polimérica contendo Fe+3 preparada pelo método de polimerização de complexos usando etanol como solvente. Os filmes dopados com silício foram preparados com a adição de tetraetilortosilicato (TEOS) na solução de Fe+3. A caracterização dos filmes foi feita através de difração de raios-x, espectroscopia UV-Visível e microscopia eletrônica de varredura. A propriedade fotoeletroquímica foi medida em uma célula eletroquímica padrão com três eletrodos, sendo o filme o eletrodo de trabalho, platina o contra-eletrodo e Ag/AgCl em KCl saturado o eletrodo de referência. Os resultados mostraram que a interface substrato-filme é responsável pela formação de três regiões com morfologias diferentes e que apenas uma pequena porcentagem do filme está de fato em contato direto com o substrato e contribui para a fotocorrente. Também se observou que o uso de etanol como solvente melhora a incorporação do silício pela rede da hematita. Os melhores resultados de densidade de fotocorrente foram obtidos pelos filmes de uma camada dopados com silício, medidos a 0.6 V e em eletrólito de1M NaOH.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3458.pdf: 2815115 bytes, checksum: 188da599f59dced82a5df8e61b540b27 (MD5) Previous issue date: 2010-06-23 / Different ethylene-propylene copolymers (Ziegler-Natta and Metallocene) were exposed to corona discharge and analyzed by spectroscopic, morphological and fractionation techniques. Effects of different treatment configurations (types of electrodes and polarity of treatment) were explored, as well as the relationships between molecular configurations and corona discharge effects. Using FTIR, CRYSTAF, DSC and SEC techniques, the differences among the samples on ethylene content, stereo-defects and crystalline phases were identified. Measures of AFM, contact angle, XPS and FTIR-ATR were used to analyze the surface modification - energy, composition and topography - caused by the corona treatment. The results show that surface energy levels increase with the introduction of polar groups (hydroxyl, carbonyl and insaturations) forming a second phase with different elastic response during AFM measurement. The heat sealing behavior for the copolymers was measured by testing heat seal and hot tack. Theses results demonstrated dependence on the melting behavior of materials and molecular weight distribution of each sample. The films after corona treatment were sealed and the main difference observed was a changing on the failure mechanism, going from cohesive to delamination. The heat seal and hot tack maximum resistance dropped for all treated but the hot tack values for low temperatures increased, indicating the existence of polar interactions on the surface. Finally, the technique of fractionation by DSC / SSA demonstrated to be an important tool to correlate heat seal properties and melting behavior of propylene based materials. Cumulated heating enthalpy presented a good fit with values from conventional heat seal tests regarding heat seal initiation temperature. / Diferentes copolímeros propileno-etileno (Ziegler-Natta e Metalocênicos) foram submetidos a descargas do tipo corona e analisados por técnicas espectroscópicas, morfológicas e de fracionamento. Efeitos de diferentes arranjos para o tratamento (tipos de eletrodos e polaridade de tratamento) foram explorados, bem como as relações entre configurações moleculares e os efeitos do tratamento corona. Através de técnicas de FTIR, CRYSTAF, DSC e SEC as diferenças em teor de etileno, encadeamentos de monômeros e fases cristalinas foram quantificados. Medidas de AFM, ângulo de contato, XPS e FTIR-ATR foram usadas para medição da modificação superficial energia, composição e topografia causada pelo tratamento corona. Os resultados mostram que a energia superficial dos filmes aumenta com a introdução de grupos polares (hidroxilas, carbonilas e insaturações) formando uma segunda fase que foi identificada por AFM e possui diferente resposta elástica. O comportamento de solda a quente dos copolímeros foi medido através de ensaios de resistência a frio e a quente de solda. Os valores de temperatura de início de solda e os níveis de força obtidos são dependentes do comportamento de fusão dos materiais e de sua distribuição de massas molares. Para os filmes tratados e soldados, a principal mudança observada foi o mecanismo de falha de solda, que passou de coesiva para delaminação. Os valores de força de resistência a frio de solda e a quente diminuíram para os filmes tratados. No caso de força de solda a quente para baixas temperaturas identificou-se um aumento nesses valores, que foi atribuído a interações polares dos componentes superficiais. Finalmente, a técnica de fracionamento por DSC/SSA se mostrou uma ferramenta importante na correlação entre propriedades de solda a quente e comportamentos de fusão de materiais propilênicos. Entalpias de fusão acumuladas apresentaram boa correlação com temperaturas de solda obtidas por ensaios convencionais.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4508.pdf: 4427665 bytes, checksum: dc65558ffd652b598322c92325a28a5f (MD5) Previous issue date: 2012-08-03 / Universidade Federal de Sao Carlos / The motivation for this work was the idea that nanoblends are fundamentally dependent on the high interaction between the phases in the mixture. The strategy adopted in this study was based on the use of two polymers that have a miscibility window, which allows the establishment of an immiscibility condition very close to the limit of this window, providing low interfacial tension between phases. Nanoblends of poly(methyl methacrylate) (PMMA) as the matrix and poly(styrene-co-acrylonitrile) (SAN) as the nanophase were obtained by blending in a twin screw extruder. The compatibilization between the phases was accomplished through the incorporation of the terpolymer (MGE) synthesized from the monomers methyl methacrylate (MMA), glycidyl methacrylate (GMA) and ethyl acrylate (EA). The morphology of the blends was characterized by transmission electron microscopy (TEM). The transparency of the blends and pure polymers was quantified by transmittance of visible light. Tests such as torque rheometry, capillary rheometry, tensile strength and chemical resistance to solvents were also performed. Nanoblends with 1 and 3 wt% of the dispersed phase were obtained in the absence of MGE. The introduction of the terpolymer allowed a significant reduction of the SAN phase for compositions with 5 and 10% by weight. Through this reduction blends with 5 wt% of SAN reach the nanoscale. It was found that blends transparency is directly related to the dispersed phase mass fraction. Blends mechanical properties were close to those of the PMMA. Blends and pure polymers did not swell by the solvents chosen. / A principal motivação para a realização deste trabalho de mestrado consistiu na idéia de que a obtenção de nanoblendas poliméricas é fundamentalmente dependente da elevada interação entre as fases presentes na mistura. A estratégia adotada neste estudo baseou-se na utilização de dois polímeros que possuem uma janela de miscibilidade, o que permite o estabelecimento de uma condição de imiscibilidade muito próxima do limite desta janela, proporcionando reduzida tensão interfacial entre as fases. Nanoblendas poliméricas a base do poli(metacrilato de metila) (PMMA) como matriz e do copolímero poli(estireno-co-acrilonitrila) (SAN) como a fase nanométrica foram obtidas através da mistura mecânica em uma extrusora dupla rosca de bancada. A compatibilização entre as fases foi realizada através da incorporação do terpolímero (MGE) sintetizado a partir dos monômeros metacrilato de metila (MMA), metacrilato de glicidila (GMA) e acrilato de etila (EA). A morfologia das blendas foi caracterizada por microscopia eletrônica de transmissão (MET). A transparência das blendas bem como dos polímeros puros foi quantificada através de um ensaio de transmitância de luz visível. Também foram realizados ensaios de reometria de torque, reometria capilar, resistência à tração e resistência química a solventes. Na ausência do agente MGE foram obtidas nanoblendas para 1 e 3% em massa da fase dispersa. A introdução do terpolímero permitiu uma significativa redução no diâmetro numérico médio da fase SAN para as composições com 5 e 10% em massa. Essa diminuição fez com que fase dispersa da blenda com 5% de SAN atingisse dimensão inferior a 100 nm. Foi verificado que a transparência das blendas está diretamente relacionada à fração mássica da fase dispersa. As propriedades mecânicas das blendas foram próximas as da matriz. Os polímeros puros e as blendas não sofreram inchamento pelos solventes escolhidos.