Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Atualmente, existe um crescente interesse por fontes de energia renováveis e o desenvolvimento de novas tecnologias para a produção de biocombustíveis. O biodiesel é uma fonte alternativa de combustível bastante atrativa em relação ao diesel em decorrência de seus benefícios ambientais. A obtenção de biodiesel é geralmente realizada através de reações de transesterificação de óleos vegetais com álcool de cadeia curta. Entretanto, também se pode produzi-lo através da esterificação de ácidos graxos livres utilizando-se matérias-primas de baixa qualidade como rejeitos industriais, domésticos ou gorduras animais. O estudo de catalisadores que melhorem os resultados destas reações tem importante papel no desenvolvimento da produção de biodiesel. Normalmente, utilizam-se catalisadores básicos como o NaOH, nas reações de transesterificação. No entanto, o uso destes catalisadores causa impactos ambientais, além de promover a reação de saponificação quando a matéria-prima apresenta teores significativos de acidez, reduzindo o rendimento e dificultando a separação de fases. Este trabalho apresenta o estudo de catalisadores ácidos, à base de estanho, com ênfase especial no sulfato de estanho II, voltados para utilização na reação de esterificação de cargas contendo elevados teores em ácidos graxos. Avaliou-se a influência das variáveis: temperatura, concentração do catalisador, tipo de sistema reacional, quantidade de etanol, tipo de álcool, acidez, natureza dos ácidos graxos e temperatura de calcinação. Uma comparação entre os catalisadores, a questão da reutilização do catalisador e das mudanças proporcionadas pelo tratamento térmico ao qual foram submetidos também foram analisadas. Dentre os catalisadores estudados, os de sulfato de estanho mostraram maior atividade catalítica frente à reação estudada, os mais promissores sendo os calcinados até a temperatura de 500C. O principal motivo para os altos rendimentos encontrados foi associado ao comportamento pseudo-homogêneo do SnSO4, que se solubiliza, acidificando o meio reacional durante as reações de esterificação / Currently, there is a growing interest in renewable energy sources and the development of new technologies for biofuels production. Biodiesel is a very attractive alternative fuel source compared to diesel due its environmental benefits. Biodiesel is generally produced by transesterification of vegetable oils with a short chain alcohol. However, it can be produced through esterification of free fatty acids using feedstock of low quality such as industrial or domestic waste or animal fats. The study of catalysts that improve the results of such reactions has an important role in the development of biodiesel production. Commonly, basic catalysts such as NaOH are employed in the transesterification reactions. Nonetheless, the use of these catalysts causes environmental impacts and promotes the saponification reaction when the feedstock has significant levels of acidity, reducing the yield and hardening the separation of phases. This paper presents the study of acid Sn-based catalysts, with special emphasis on the tin II sulfate, centered on use in the esterification reaction of loads containing high levels of fatty acids. The influence of temperature, catalyst, concentration, type of reaction system, the amount of ethanol, type of alcohol, acidity, nature of fatty acids and the calcination temperature were evaluated. A comparison among catalysts, the matter of the reuse of catalysts and the changes provided by heat treatment, which they have been submitted to were also analyzed. Among the catalysts studied, tin sulfate catalysts showed higher catalytic activity as to the reaction studied, the most promising being calcined up to 500C. The main reason for the high yield found was associated to the pseudo-homogeneous behavior of SnSO4, which solubilizes up, and acidifies the reaction medium during the esterification reactions

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Durante as últimas décadas, observou-se um aumento da preocupação em relação aos ecossistemas marinhos devido à grande entrada de poluentes, resultando em efeitos deletérios em organismos aquáticos e seres humanos. Dentre as atividades humanas que podem introduzir compostos tóxicos persistentes e bioacumulativos (PBTs Persistent Bioaccumulative Toxicants) no ambiente marinho está o uso de tintas antiincrustrantes, aplicadas nos cascos de navios para evitar que algas, mexilhões e outros organismos se fixem às embarcações. Não raramente, compostos organoestânicos (OTs) como o Tributilestanho (TBT) ou o Trifenilestanho (TPT) constituíam o princípio ativo de tal preparado. Devido à alta toxicidade desses compostos, a IMO (Organização Marítima Internacional) baniu totalmente o uso dos mesmos. Como os OTs são prontamente bioacumulados, elevadas concentrações de estanho total (SnT) vêm sendo encontradas em cetáceos (Mammalia, Cetacea). Os botos-cinza (Sotalia guianensis Van Beneden, 1864) ocupam elevados níveis tróficos e bioacumulam os PBTs aos quais estão expostos. Alguns autores relataram que o estanho hepático em cetáceos se encontra predominantemente na forma orgânica, visto que, na forma inorgânica tal metal é pobremente absorvido pela mucosa gastrintestinal, de forma que as concentrações hepáticas de SnT refletem o input antrópico de OTs. O presente estudo teve como principal objetivo, avaliar a exposição de botos-cinza aos OTs, através determinação das concentrações hepáticas de estanho total (SnT = orgânico + inorgânico), por Espectrometria de Absorção Atômica com Atomização em Forno de Grafite (GFAAS Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry). Para tal, amostras de botos-cinza de diferentes áreas do litoral brasileiro, compreendendo a Região da Grande Vitória (GV), Baía de Guanabara (BG), Baía de Sepetiba (B.Sep), a Baía de Paranaguá (PR) e a Baía da Babitonga (SC), foram analisadas, visando comparar ambientes distintamente contaminados com OTs. Sendo assim, as concentrações hepáticas de SnT (em ng/g, peso seco) de botos-cinza variaram de <312 (limite de detecção) a 8.250, para a GV (n=22); de <312 a 14.100, para B.Sep (n = 38); <312 a 5.147, para PR (n= 22), bem como de 626 a 24.780 (ng/g, peso seco) para os botos de SC (n=10). As maiores concentrações foram verificadas nos botos da BG (n=11), variando de 1.265 a 24.882 (ng/g, peso seco). As concentrações encontradas na Baía de Guanabara (BG) estão entre as mais elevadas detectadas em cetáceos. / During the last decades, the large pollutant input has led to an increased concern over marine ecosystems. This environmental contamination results in deleterious effects on aquatic organisms and humans. Among the anthropogenic activities that may introduce persistent bioaccumulative toxicants (PBTs) into the marine environment is the use of antifouling paint. It is applied on ship hulls and other floating structures to prevent algae, mussels and other organisms to fix on these surfaces. Often, organotin compounds (OTs), such as Tributyltin (TBT) or Triphenyltin (TPT), constituted the active ingredient in these mixtures. Due to the high toxicity of these compounds, the IMO (International Maritime Organization), banned their use entirely. As OTs are readily bioaccumulated, high total tin (SnT) concentrations have been found in cetaceans (Mammalia, Cetacea). Guiana dolphins (Sotalia guianensis, Van Beneden, 1864) occupy high trophic levels and bioaccumulate the PBTs they are exposed to. Some authors reported that hepatic tin is predominantly found in its organic form in cetaceans, as inorganic tin is poorly absorbed by gastrointestinal mucosa. Therefore, the hepatic SnT concentration reflect the input of anthropogenic OTs. The present study aimed to evaluate Guiana dolphin exposure to OTs in Brazilian waters through hepatic total tin (SnT = organic + inorganic) concentrations. Analyses were performed by Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry (GFAAS). Guiana dolphin samples from diferente areas of the Brazilian litoral, comprising the Region of Grande Vitória (GV), Guanabara Bay (BG), Sepetiba Bay (B.Sep), Paranaguá Bay (PR) and Babitonga Bay (SC), have been analyzed for comparison of distinctly OT-contaminated environments. Hepatic SnT concentrations (ng/g dry weight) of Guiana dolphins varied from <312 (detection limit) to 8250, for GV (n = 22); from <312 to 14100, for B.Sep (n = 38); <312 to 5147 for PR (n = 22); as well as from 626 to 24780, for SC (n=10). The highest concentrations were found in dolphins from BG (n = 11), which ranged from 1265 to 24882. The concentrations found in Guanabara Bay (BG) are among the highest detected in cetaceans.

As células a combustível de etanol direto (DEFCs, Direct Ethanol Fuel Cells) são baseadas na eletro-oxidação do etanol à baixa temperatura e necessitam catalisadores à base de metais nobres, devido à cinética mais lenta para as reações de oxi-redução. Entre os catalisadores, a platina e as ligas de platina são os mais utilizados. Materiais para suportar os catalisadores são necessários a fim de reduzir a carga do mesmo empregada. Um dos suportes de catalisadores mais versáteis é o carvão ativado, e um dos mais utilizados tem sido o carvão mineral Vulcan. Recentemente, estudos têm sido realizados sobre a madeira como material precursor de carvão ativado, devido à sua sustentabilidade e também porque os materiais carbonosos obtidos têm excelentes propriedades finais. No presente trabalho, estudou-se a reação de eletro-oxidação do etanol, de catalisadores à base de Pt e PtSn suportados em biocarvões obtidos a partir da madeira Eucalyptus grandis. No início desse trabalho não havia relatos na literatura sobre o uso de carvões ativados obtidos a partir de madeira de Eucalyptus grandis como precursor. Foram utilizados dois métodos de ativação nos suportes, ativação física com CO2 e ativação química com ZnCl2. Os suportes de catalisadores foram caracterizados por análise textural, análise elementar, análise termogravimétrica e por espectroscopia de infravermelho. As técnicas empregadas para a caracterização dos catalisadores foram espectrometria de retroespalhamento de Rutherford (RBS), difração de raios-X (DRX), análise termogravimétrica (TGA), microscopia eletrônica de transmissão (MET), voltametria cíclica (VC) e caracterização espectroeletroquímica (ATR-FTIR in-situ). Os biocarvões apresentaram áreas superficiais maiores e tamanhos de poros menores do que o carvão Vulcan, independente do tratamento. A natureza do suporte influenciou nas características morfológicas dos eletrocatalisadores preparados. Com base nos resultados obtidos os catalisadores suportados nos suportes com ativação química apresentaram os melhores resultados de densidade de corrente para eletro-oxidação do etanol, com exceção do catalisador PtSn suportado no biocarvão ativado fisicamente (PtSn/BCAF). Pode-se dizer que os biocarvões são adequados para aplicações em células de combustível, podendo substituir o uso de suportes baseados em carvões minerais. A eletro-oxidação do etanol nos eletrocataliadores de PtSn nos carvões ativados ocorre principalmente através da produção de acetaldeído e ácido acético. / Direct ethanol fuel cells (DEFC) are based on ethanol electrooxidation at low-temperature and they require noble metal based catalysts, due to the slower kinetic of redox reactions. Among the catalysts, platinum and its alloys have been the most widely used. Catalysts support materials have been employed with the intent to reduce loading catalyst. One of the most versatile catalyst supports is activated carbon, and one of the most widely used is the Vulcan®, a mineral carbon. Currently, different studies have been conducted concerning wood as activated carbon precursor, because of its sustainability and its properties, like suitable porous texture, surface area and surface chemistry. In this work, it was studied ethanol electrooxidation reaction on Pt and PSn catalysts supported on biocarbon. Biocarbons were obtained from Eucalyptus grandis. Literature reports the use of carbon materials as catalyst support, however focused on carbon fibers and carbon nanotubes, without any precedent on the use of activated carbon obtained from Eucalyptus grandis until the start of this work. The carbon supports were obtained by physical activation using CO2, and chemical activation with ZnCl2. Catalyst support characterization boarded elemental analysis, texture analysis, thermogravimetric analysis and infrared spectroscopy. Techniques employed for the catalyst characterization were Rutherford backscattering spectrometry (RBS), X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), transmission electron microscopy (TEM), cyclic voltammetry (CV) and spectroelectrochemical characterization (ATR-FTIR in situ). Biocarbons presended the higher surface areas and smallest pore size than the Vulcan ones, independent of the treatment. The support nature influenced on the catalyst morphology. Results showed that the catalyst on the chemically activated supports presented the best current density for ethanol electro-oxidation, except for the PtSn on the physically activated biocarbon (PtSn/BCAF). Biocarbons resulted adequate for fuel cell applications and are capable of substituting the conventional supports based on mineral carbon. Ethanol electro-oxidation on PtSn catalysts takes place through the production of acetaldehyde and acetic acid reaction mechanism.

Os eletrocatalisadores de PtSn/C-ITO foram preparados pelo método de redução via borohidreto de sódio com uma carga metálica de 20% em massa suportados em carbono Vulcan XC72 e óxidos de estanho e índio (ITO) nas seguintes composições; 50:50, 70:30 e 90:10. Os eletrocatalisadores foram submetidos a análises de caracterização por difração de raios-x (DRX), microscopia de transmissão eletrônica (MET), espectroscopia de energia dispersiva de raios x (EDX) e análises eletroquímicas pelas técnicas de voltametria cíclica e de amperometria para os estudos da oxidação eletroquímica em etanol. Nas técnicas eletroquímicas foi utilizado o eletrodo de camada fina porosa onde os eletrocatalisadores foram testados tanto no meio ácido quanto no meio alcalino. Experimentos em célula unitária alimentadas diretamente por etanol foram testados simulando condições reais de operação. As análises eletroquímicas e de caracterização física em meio ácido permitiram comparar o desempenho e estabilidades dos eletrocatalisadores em estudo e também demonstraram os benefícios da adição do estanho e do ITO, tendo como destaque o eletrocatalisador de PtSn/C-ITO 70:30. Em meio alcalino o eletrocatalisador PtSn/C-ITO 50:50 demonstrou ter o melhor desempenho nas análises de voltametria cíclica e amperometria, entretanto, a mesma eficácia não ocorreu nos experimentos em célula unitária o que leva a crer que em meio alcalino o mecanismo de oxidação do etanol sob temperatura e outros parâmetros reais pertinentes à operação da célula precisam ser mudados e/ou estudados. / PtSn /C-ITO electrocatalysts were prepared by the sodium borohydride reduction method with 20% mass metallic load supported on Vulcan XC72 carbon and tin and indium oxides (ITO) in the following compositions; 50:50, 70:30 and 90:10. The electrocatalysts were subjected to x-ray diffraction characterization (XRD), transmission electron microscope (TEM), energy dispersive x-ray spectroscopy (EDX) and electrochemical analyzes using cyclic voltammetry and amperometric techniques for studies of ethanol electrochemical oxidation. In the electrochemical techniques the thin porous coating was used where the electrocatalysts were tested in both the acidic and alkaline media. Experiments in unit cell fed directly by ethanol were tested simulating real operating conditions. The electrochemical and physical characterization analyzes in acid medium allowed to compare the performance and stabilities of the electrocatalysts under study and also demonstrated the benefits of the addition of tin and ITO, with emphasis at PtSn/C-ITO 70:30 electrocatalyst. In alkaline media the PtSn/C-ITO 50:50 electrocatalyst demonstrated the best performance in the tests of cyclic voltammetry and amperometry, however, the same efficiency did not happen in the unit cell tests which leads to believe that in alkaline medium the oxidation mechanism of ethanol under temperature and other actual pertinent parameters to cell operation need to be changed and/or studied.

Os eletrodos a base de SnO2 apresentam um elevado sobrepotencial para a reação de geração do oxigênio, boa resistência à corrosão e têm um custo relativamente baixo. Devido a essas características, os mesmos têm uma aplicação potencial como anodos para a destruição eletroquímica de poluentes orgânicos. Entretanto, o tempo de vida útil desses eletrodos é bastante limitado, devido a fenômenos de corrosão da camada que ocorrem durante a polarização anódica. Portanto, o conhecimento das características físico-químicas de tais eletrodos é fundamental para o desenvolvimento de anodos a base de SnO2 com maior estabilidade eletroquímica. Este trabalho tratou do estudo eletroquímico dos eletrodos a base de SnO2-SbOx, depositados termicamente sobre titânio, em meio de H2SO4 0,5 M. Tratou também, do estudo da eletro-oxidação do íon cianeto empregando esses eletrodos de filmes suportados. As características eletroquímicas e físicas do eletrodo de SnO2-SbOx, contendo ou não RuO2 foram estudadas através de voltametria cíclica (VC), tempo de vida útil e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e análise da superfície por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por dispersão de energia por raios-X (EDX) e difratometria de raios-X. Os voltamogramas cíclicos obtidos com os eletrodos de SnO2 e SnO2-RuO2(x), onde x = 30, 5, 1 e 0,4% mostraram que o potencial de oxidação da água, diminui bastante com o aumento de RuO2 no eletrodo. Os ensaios de tempo de vida, aplicando uma corrente de 10 mA cm-2 no eletrodo. mostraram que no SnO2, o potencial inicial é de 3 V e depois de 1 hora aumenta rapidamente para 5 V. No eletrodo de SnO2-RuO2(1%), o potencial também começa em 3 V, mas a vida útil termina após 20 horas, enquanto que no SnO2-RuO2(30%), mesmo depois deste período, o potencial ainda permanece em 1,3 V. Nos voltamogramas cíclicos do eletrodo de SnO2 e SnO2-RuO2(1%), observa-se na primeira varredura, uma grande corrente anódica que se toma muito pequena na segunda varredura. A corrente da primeira varredura é maior no eletrodo de SnO2-SbOx, e pode estar associada a oxidação do Ti do substrato. Os diagramas de impedância dos eletrodos de SnO2 e SnO2-RuO2(1%) obtidos nos potenciais de repouso e na oxidação da água, podem ser ajustados pelo mesmo circuito equivalente, cujos elementos podem ser atribuídos ao efeito da transferência de carga superficial e a um processo de difusão na camada do filme de Óxido. Os resultados mostram que no eletrodo de SnO2-RuO2(1%) as resistências do filme de óxido e de transferência de carga são menores que no SnO2. As micrografias da superfície do SnO2-SbOx, mostraram que é rugosa e consiste de aglomerados de pequenas partículas, enquanto que no SnO2-RuO2(1 %) é mais compacta. A análise quantitativa por difratometria de raios-X mostrou que no eletrodo de Ti/ SnO2-SbOx, existe um óxido com composição Sn1-xTixO2 entre a superfície do titânio e o SnO2. Com a adição de RuO2(1%), a quantidade deste óxido misto diminui de 12,9% para 5,2%. / Tin dioxide based electrodes have a high overpotential for the OER and are relatively cheap. Due to these characteristics, they have a potential application is waste water treatment as anodes for electrochemical destruction of organics and inorganics. However, the service life of such electrodes are relatively short due to corrosion of the oxide layer during electrolysis. Thus, the knowledge of the physical and electrochemical characteristic of the material is highly desirable for future development of SnO2-based anodes with a better electrochemical performance. This work reports on the electrochemical studies of SnO2-SbOx, layers thermally deposited on Ti, in 0.5 M H2SO4. This work also reports on the cyanide ion electrooxidation using those oxide anodes. The electrochemical behavior and physical characteristics of SnO2-SbOx based electrodes, with and without the addition of RuO2, were studied by means of cyclic voltammetry, service life measurements, electrochemical irnpedance spectroscopy, scanning electron microscopy, EDX and X-rays diffraction. The resulting cyclic voltammograms obtained using SnO2-SbOx, and SnO2-SbOx-RuO2(x), x = 30, 5, 1 and 0.4 %) showed that the OER overpotential decreased with the addition of RuO2. Service life studies, evaluated by the application of a constant current of 10 mAcm-2 to the electrodes revealed that the potential of a SnO2 electrode after 1 hour departed fom its initial value, 3 V, reaching a value of 5 V elapsed 7 hours. Using a SnO2-RuO2 (1 %) electrode, the potential remained constant at 3.0 V for 10 hours and increased slowly afterwards. However, addition of 30% RuO2 to the oxide film resulted in a decrease in the electrode potential to 1.3 V, which remained constant for at least 8 hours. Repetitive triangular potential voltammetry applied to the SnO2 electrode revealed that during the first potential scan appeared and anodic current, which is higher than the corresponding for the SnO2-RuO2 (1 %) electrode. This is explained in terms of the oxidation of the Ti substrate and the lesser porosity of the latter. AC I mpedance diagrams obtained for the Ti/ SnO2-SbOx and Ti/ SnO2-SbOx-RuO2 electrodes at the rest potential and at a potential in the OER region can be explained by a single equivalent circuit containing tvm elements in series. These elements being attributed to the effect of the surface charge transfer and an effect of the difíusion process in the tin oxide layer. The results showed that the charge transfer resistance and the resistance of the oxide film are lower in the containing Ruo2 oxide film. Surface analysis of the electrodes Ti/ SnO2-SbOx, revealed that they are relatively porous and formed by clusters of small particles, while the Ti/SnO2-SbOx-RuO2 (1 %) film is more compact. X-rays diffraction analysis showed that a Sn1-xTixO2 oxide is formed on the Ti/SnO2-SbOx, electrode. With the addition of 1% RuO2 the percentage of that oxide decreased from 12.9 to 5.2 %. An explanation to this fact is given.

Orientador: Margarita Ballester Ferreira Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T10:36:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Grigoletto_ElianeMaria_M.pdf: 9898170 bytes, checksum: 7c3f3369d7af24d88ab7af5169aca854 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: A viabilidade da utilização da liga de estanho-níquel 65-35 eletrodepositada em contatos elétricos usados em baixa voltagem-baixa corrente foi verificada pelo estudo das propriedades deste recobrimento. As amostras foram preparadas com um banho comercial e a proporção dos elementos na liga foi de 65% de estanho e 35% de níquel em peso. A composição e estrutura da liga foram analisadas por difração de Raios X. A resistência à corrosão do recobrimento da liga de estanho-níquel em meio aquoso contendo c1oretos foi analisada eletroquimicamente. Para comparar os resultados o mesmo experimento foi realizado com recobrimento de níquel. o comportamento térmico para recobrimentos de estanho-níquel e de níquel foi obtido usando calorimetria de varredura diferencial e os resultados mostraram que os materiais apresentam estabilidade térmica até 300°C. A resistividade elétrica dos recobrimentos de estanho-níquel, níquel e cobre foram obtidos usando um voltâmetro digital com quatro sensores. Os resultados obtidos das análises mostraram que recobrimentos de estanho-níquel eletrodepositados podem ser usados em contatos elétricos para baixa voltagem-baixa corrente preferencialmente como subcamada para ouro / Abstract: The possibility of tin-nickel alloy coating application in electric contacts used in low voltage-Iow current through the study of its properties is presented. The samples were prepared with a commercial bath and the proportion of the elements in the alloy were 65% of tin and 35% of nickel in weight. The alloy composition and structure were analised by X Rays diffaction. The corrosion resistance of the tin-nickel alloy coating in an aqueous solution medium was analysed electrochemically. To compare the results the same experiment was made with nickel coating. The thermal behaviour for tin-nickel and nickel coatings were obtained using differencial scanning calorimetry and the results show that the materiaIs present thermal stability until 300°C. The electrical resistivity of tin-nickel, nickel and cooper coating were obtained by a four probe measurement using a digital voltameter. The results obtained from the analisys show that tin-nickel eletrodeposited coatings can be used in electrical contacts for low voltage-Iow current preferentially as an undercoating for gold / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-02-20T15:24:48Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Joelma M. O. Ferreira.pdf: 2643340 bytes, checksum: eca2ac8dc24abdf2d8509611c7bad6f8 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-02-20T15:25:05Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Joelma M. O. Ferreira.pdf: 2643340 bytes, checksum: eca2ac8dc24abdf2d8509611c7bad6f8 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-02-20T15:25:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Joelma M. O. Ferreira.pdf: 2643340 bytes, checksum: eca2ac8dc24abdf2d8509611c7bad6f8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-20T15:25:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Joelma M. O. Ferreira.pdf: 2643340 bytes, checksum: eca2ac8dc24abdf2d8509611c7bad6f8 (MD5) Previous issue date: 2016-12-20 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The study of tin chalcogenides SnX (X = O, S, Se, or Te) has attracted great attention of researchers due its intrinsic semiconductor characteristics. However, the binary compositions SnSe and SnS are the most studied at the present time because of the recently reported high value of ZT presented by the orthorhombic structure Pnma (SASSI et al., 2014; ZHAO et al., 2014), besides its anisotropic (AGARWAL et al., 2000) and polymorphic (MICHIELON DE SOUZA et al., 2016) characteristics. In this context, this research suggests the formation of a solid solution substitution Sn2SSe produced by mechanical alloying in two milling times, 1h and 10h. The structure, morphology and thermal behavior of the alloys were investigated using the following techniques: X-Ray Diffraction (XRD), Energy-Dispersive Analysis of X-ray (EDX), Scanning electron microscopy (SEM), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermal Treatment (TT), Fusion Process and Rietveld (MR) structural refinement method. The characterization by XRD confirmed that the produced alloys are constituted by a layered orthorhombic Sn2SSe single phase (space group Pnma). However, the sample produced in 10h also has the contaminant phase SnO2. The data adjusted by the Rietveld method allowed estimating the average crystallite size of 17,8nm and 19,6nm for the ternary phase Sn2SSe for samples with 1h and 10h of milling respectively. EDX did not show the contaminant phase present in the sample with 10h of milling, unlike XRD together with MR that revealed a relatively low amount of the contaminant about 7,6%. The DSC performed between 30o and 550oC in the uncontaminated sample was studied in concomitance with the TT and the melting process. The results showed the thermal instability of the sample and possible evaporation of Se and S elements above 240oC. The SEM showed that the alloy particles are irregular and of varying sizes. / O estudo dos calcogênios de estanho SnX (X=O, S, Se ou Te) tem atraído bastante atenção dos pesquisadores devido às suas características semicondutoras intrínsecas. Entretanto, as composições binárias SnSe e SnS são as mais estudadas na atualidade devido o alto valor de ZT apresentado pela estrutura ortorrômbica Pnma relatado recentemente(SASSI et al., 2014; ZHAO et al., 2014), tal como as suas características anisotrópicas(AGARWAL et al., 2000) e polimórficas(MICHIELON DE SOUZA et al., 2016). Nesse contexto, essa pesquisa, surgere a formação de uma solução sólida substitucional Sn2SSe produzida pela técnica de Moagem Mecânica de Alta Energia em dois tempos de moagem, 1h e 10h. A estrutura, morfologia e o comportamento térmico das ligas foram investigados através das seguintes técnicas: Difração de raios X (DRX), Espectroscopia de Fluorescência de Raios X por energia dispersiva (EDX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), Tratamento Térmico (TT), Processo de Fusão e método de refinamento estrutural de Rietveld (MR). A caracterização por DRX confirmou que as ligas produzidas são constituídas pela fase única Sn2SSe de estrutura ortorrômbica (grupo espacial Pnma) disposta em camadas, no entanto a amostra produzida em 10h possui também a fase contaminante SnO2. Os dados ajustados pelo método de Rietveld permitiram estimar o tamanho médio de cristalito de 17,8nm e 19,6nm para a fase ternária Sn2SSe referentes às amostras com 1h e 10h de moagem respectivamente. A EDX não mostrou a fase contaminante presente na amostra com 10h de moagem ao contrario da DRX juntamente com o MR que revelaram uma quantidade relativamente baixa do contaminante cerca de 7,6%. A DSC realizada entre 30 e 550 oC na amostra não contaminada foi estudada em concomitância ao TT e ao processo de fusão e mostraram a instabilidade térmica da amostra bem como uma possível evaporação dos elementos Se e S a uma temperatura acima de 240oC. A MEV mostrou que as partículas das ligas são irregulares e de tamanhos variados.

Visto que o esmalte erodido é mais susceptível ao desgaste pela abrasão por escovação, e considerando que os fluoretos (F), ou a combinação de fluoretos com o estanho (F+Sn), promove precipitados que são relativamente resistentes à escovação, o objetivo desse estudo foi o avaliar se o uso de enxaguatórios bucais fluoretados, contendo ou não estanho, previamente à escovação poderia reduzir a magnitude do desgaste do esmalte erodido. Adicionalmente, buscou-se verificar se o armazenamento em saliva artificial antes dos tratamentos influenciaria a perda de superfície do esmalte erodido. Cento e quarenta espécimes de esmalte (com 4mmx4mmx2mm) foram obtidos de incisivos bovinos, incluídos em resina acrílica, planificados, polidos e aleatoriamente alocados em 14 grupos experimentais (n=10), de acordo com os seguintes tratamentos, os quais foram aplicados imediatamente ou 30min após a erosão: controle- escovação com saliva artificial; E(F)- escovação com dentifrício F (1400 ppm F, como AmF); E+B(F)- escovação com o dentifrício F seguido de bochecho com um enxaguatório F (250 ppm F, como AmF e NaF); B+E(F)- bochecho com enxaguatório F seguido de escovação com dentifrício F; E(F+Sn)- escovação com dentifrício F+Sn (1400 ppm F, como AmF e NaF + 3500 ppm Sn, como SnCl2); E+B(F+Sn)- escovação com dentifrício F+Sn seguido de bochecho com enxaguatório F+Sn (500 ppm F, como AmF e NaF + 800 ppm Sn, como SnCl2); B+E(F+Sn)- bochecho com enxaguatório F+Sn seguido de escovação com dentifrício F+Sn. Os tratamentos foram testados em um modelo de erosão-abrasão, que consistia de 2min de imersão em solução de ácido cítrico a 0,3%, seguido de 60min de exposição a saliva artificial. Esse procedimento foi repetido 4x/dia, por 5 dias. Os tratamentos foram realizados imediatamente ou 30min após o primeiro e o último desafios erosivos. A escovação foi conduzida com escova elétrica, por 15s, com um período total de exposição à suspensão dentifrício/saliva artificial (1:3) de 2min. A exposição aos enxaguatórios foi feita por 30s. Ao final, a perda de superfície (PS, em ?m) foi determinada com um perfilômetro ótico. Os dados foram estatisticamente analisados (?=0,05). Para os grupos com exposição à saliva antes dos tratamentos, a menor PS foi observada para B+E(F) e B+E(F+Sn), que obtiveram uma diferença significativa em relação ao controle, porém não em relação a E+B(F) e E+B(F+Sn). E+B(F), E+B(F+Sn) e os outros grupos não diferiram significativamente em relação ao controle. Para os grupos sem exposição à saliva, a menor PS foi observada para B+E(F) e B+E(F+Sn), sendo significativamente diferente do controle. Todos os outros grupos não exibiram PS diferente do controle. Para B+E(NaF), a menor PS foi observada na condição sem exposição à saliva antes dos tratamentos, e para E+B(Sn), a menor PS foi observada com exposição à saliva. Não houve diferença entre exposição ou não à saliva para os outros grupos. Conclui-se que, tanto para F como para F+Sn, o uso do enxaguatório antes da escovação foi capaz de reduzir o desgaste do esmalte erodido. A exposição à saliva antes da escovação somente mostrou um efeito benéfico para F+Sn quando a escovação foi realizada antes do enxaguatório. A combinação de F+Sn não apresentou resultado superior ao uso de apenas F. / Considering that the eroded enamel is more susceptible to be wear off by toothbrushing abrasion, and that fluoride, or the combination between fluoride and stannous, would induce precipitates that are relatively resistant to toothbrushing, the objective of this study was to evaluate whether the use of fluoridated oral rinses, containing or not stannous, could reduce the magnitude of wear of the eroded enamel. In addition, it sought to verify if storage in artificial saliva before treatments would influence the loss of the eroded enamel. One hundred and forty enamel specimens (with 4mmx4mmx2mm) were cut from bovine incisors, embedded in acrylic resin, flattened, polished, and randomly allocated into 14 experimental groups (n=10), according to the following treatments, which were applied immediately or 30min after erosion: control- toothbrushing with artificial saliva; E(F)- toothbrushing with F dentifrice (1400 ppm F, as AmF); E+B(F)- toothbrushing with F dentifrice, followed by rinse with F solution (250 ppm F, as AmF and NaF); B+E(F)- rinse with F solution, followed by toothbrushing with F dentifrice; E(F+Sn)- toothbrushing with F+Sn dentifrice (1400 ppm F, as AmF and NaF + 3500 ppm Sn, as SnCl2); E+B(F+Sn)- toothbrushing with F+Sn dentifrice, followed by rinse with F+Sn solution (500 ppm F, as AmF and NaF + 800 ppm Sn, as SnCl2); B+E(F+Sn)- rinse with F+Sn solution, followed by toothbrushing with F+Sn dentifrice. The treatments were tested in an erosion-abrasion model, consisting of 2min immersion in 0.3% citric acid solution, followed by 60min exposure to artificial saliva. This procedure was repeated 4x/day, for 5 days. The treatments were performed immediately or 30min after the first and the last erosive challenges. Toothbrushing was performed with electric toothbrushes, for 15s, with a total exposure time to the dentifrice slurries (1:3) of 2 min. Exposure to the rinse solutions were performed for 30s. At the end of cycling, enamel surface loss (SL, in ?m) was measured by optical profilometry. Data were statiscally analyzed (?=0.05). For the groups with saliva exposure before treatments, the lowest SL was observed for B+E(F) and B+E(F+Sn), which were significantly different when compared to the control, but not in relation to E+B(F) and E+B(F+Sn). E+B(F), E+B(F+Sn) and the other groups did not significantly differ from the control. For the groups without saliva exposure, the lowest SL was observed for B+E(F) and B+E(F+Sn), being significantly different from the control. The other groups did not exhibit SL different from the control. For B+E(NaF), the lowest SL was observed without saliva exposure, and for +B(Sn), the lowest SL was observed with saliva exposure. There was no significantly difference between the conditions of exposure or not to saliva for the other groups. It was concluded that, either for F as for F+Sn, rinsing with a fluoridated solution before toothbrushing was able to reduce the wear of the eroded enamel. Saliva exposure before toothbrushing showed a positive effect only for F+Sn when toothbrushing was performed before the rinse. The combination of F+Sn did not present superior results to the use of only F.

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Contatos elétricos são aplicados na área de geração, manuseio e distribuição de energia elétrica, sendo fabricados em metais condutores como: cobre eletrolítico e suas ligas. Através de alguns métodos de brasagem, pastilhas com propriedades de condutividade, elétrica e térmica, mais apuradas são brasadas sobre estas bases condutoras. Em função da substituição do cádmio por um elemento menos nocivo ao homem e ao meio ambiente, o estanho vem se difundindo com rapidez, apoiado por iniciativas internacionais. O objetivo deste trabalho é avaliar a brasabilidade de um metal de adição na liga 40%Ag-21%Zn- 20%Cd-19%Cu, sobre metais de base em: cobre eletrolítico, latão (65%Cu-35%Zn), prata pura e prata-óxido de estanho (90%Ag-10%SnO2) através dos ensaios da gota séssil e da cunha. As amostras foram caracterizadas metalograficamente. Os resultados mostraram que a brasabilidade para todos os substratos empregados estava dentro de valores de ângulo de contato menores que 10o, com exceção do substrato prata-óxido de estanho. Para este material ocorreu o demolhamento, dificultando a caracterização da sua molhabilidade. / Electrical contacts are manufactured with conductive metals, like electrolytic copper and its alloys. These products are used in electric circuits to manage the electrical energy. Electrical contacts assemblies can be built up by brazing joining methods, which improves electrical and thermal conductivity in non-ferrous substrates. The cadmium oxide, present into electrical contact alloys, has been replaced by tin oxide due to environmental issues, to meet the actual internationals agreements. The objective of this work is to evaluate the brazeability of a filler metal 40%Ag-21%Zn-20%Cd-19%Cu, on non-ferrous substrates, like: electrolytic copper, brass (65%Cu-35%Zn), silver and silver tin-oxide (90%Ag- 10%SnO2) using sessile drop and edge tests. The results showed that the brazeability of all non-ferrous substrates depicted contact angles less than 10º, except for the silver-tin oxide substrate. For silver-tin oxide substrate dewetting took place and the measurement of contact angles was impossible.