Made available in DSpace on 2015-10-06T13:03:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-07-24. Added 1 bitstream(s) on 2015-10-06T13:19:04Z : No. of bitstreams: 1 000849854.pdf: 2034587 bytes, checksum: f5adff91862d0aec4a1cd1530552125d (MD5) / O presente trabalho descreve a preparação e posterior organofuncionalização do octa-(3- cloropropil)octasilsesquioxano (SS) com grupos 4,5-difenil-2-imidazoltiol (DIT), 4-amino-5- fenil-4H-1,2,4-triazol-3-tiol (APhTT) e Dendrímero PAMAM de geração 0 (DP). Em seguida, os materiais obtidos foram caracterizados empregando diferentes técnicas, tais como: Espectroscopia Eletrônica na Região do Ultravioleta e Visível (UV-Vis), Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Ressonância Magnética Nuclear para 13 C e 29 Si no estado sólido (RMN-sólido), Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios- X (EDX), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e Termogravimetria (TGA). Em uma segunda etapa, após a formação dos compósitos híbridos com complexos metálicos de hexacianoferrato, realizou-se um estudo sistemático sobre as propriedades analíticas destes materiais, especificamente aqueles obtidos da interação do silsesquioxano cúbico formado com cobre e hexacianoferrato de potássio, empregando para esta finalidade diferentes técnicas eletroquímicas (Voltametria Cíclica - VC, Voltametria de Pulso Diferencial - VPD e Cronoamperometria - CA) utilizando eletrodos de pasta de grafite. Após testes de eletrooxidação catalítica de várias substâncias de interesse biológico, médico e ambiental, os eletrodos de pasta de grafite contendo CuHSA e CuHSP foram sensíveis ao neurotransmissor L-Dopamina e ao Ácido ascórbico / The present work describes the preparation and organofunctionalization of octa-(3- chloropropyl)octasilsesquioxane (SS) with 4,5-diphenyl-2-imidazolethiol (DIT), 4-amino-5- phenyl-4H-1,2,4-triazole-3-thiol (APhTT) groups and PAMAM dendrimer generation 0 (DP). The materials were characterized using different techniques, such as: Electronic Spectroscopy in the Ultraviolet and Visible Region (UV-Vis), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), 13 C and 29 Si Nuclear Magnetic Resonance in the Solid State (NMR-solid), X-ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive X-ray spectroscopy (EDX), Transmission Electron Microscopy (TEM) and Thermogravimetric Analysis (TGA). On a second stage, after the formation of hybrid composites with metal hexacyanoferrate complexes, there was a systematic study of the analytical properties of these materials, specifically those obtained from the interaction of cubic silsesquioxane formed with copper and potassium hexacyanoferrate, using different electrochemical techniques for this purpose (Cyclic Voltammetry - CV, Differential Pulse Voltammetry - DPV and Chronoamperometry - CA) using graphite paste electrodes. After catalytic electrooxidation tests on various substances of biological, medical and environmental interest, the graphite paste electrodes containing CuHSA and CuHSP were sensitive to the neurotransmitter L- Dopamine and Ascorbic Acid

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-24Bitstream added on 2014-06-13T19:53:28Z : No. of bitstreams: 1 pires_fi_me_araiq.pdf: 2131202 bytes, checksum: 4a1656266f5f8a9a0013485fdb7a1279 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A insuficiência do desempenho e estabilidade dos eletrocatalisadores são fatores que ainda inviabilizam o uso em larga escala das células a combustível de baixa temperatura de operação, tanto das PEMFC (“Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell”) quanto das DAFC (“Direct Alcohol Fuel Cell”), destacando-se as perdas associadas ao desempenho do catodo. Considerando a importância tecnológica de melhorar o desempenho das células a combustível, é evidente a necessidade de realizar estudos visando o desenvolvimento de eletrocatalisadores eficientes para a redução de oxigênio e tolerantes à presença de alcoóis. Além disso, desenvolver materiais alternativos que não contenham Pt é desejável para diminuir os custos dos catalisadores. A motivação geral deste trabalho foi a preparação e caracterização de nanopartículas bimetálicas PdM/C (M = Fe, Co e Ni) suportadas em carbono de elevada área superficial, com o intuito de estudar as suas propriedades eletrocatalíticas para a reação de redução de oxigênio, determinando também a estabilidade e a tolerância à presença de metanol, como estratégia para avaliar a viabilidade de que possam ser utilizadas como catodos em células a combustível. O trabalho envolveu a utilização do método do poliol para a obtenção dos eletrocatalisadores nanoparticulados bimetálicos a base de Pd, objetivando à obtenção de partículas com tamanhos inferiores a 8 nm e alta homogeneidade de tamanho e dispersão das partículas. O método de síntese foi utilizado variando-se o tempo de refluxo, sendo preparados catalisadores de PdNi/C, PdFe/C e PdCo/C com composições nominais 70:30 e 50:50. Nas condições testadas, foi possível a obtenção de ligas metálicas com tamanho de cristalito pequeno (em torno de 2nm). Os materiais preparados apresentaram boas... / The low performance and stability of the electrocatalysts are still factors that prevent the widespread use of fuel cells of low temperature operation, for the PEMFC (polymer electrolyte membrane fuel cell ) as well as for DAFC ( direct alcohol fuel cell), being the largest losses associated due to the performance of the cathode. Considering the technological importance of improving the fuel cells performance, it is evident that studies aiming the development of efficient electrocatalysts for oxygen reduction and tolerant of the presence of alcohols are needed. In addition, to develop Pt-free materials is desirable to reduce the cost of alternative catalysts. The purposes of this work were the preparation and characterization of bimetallic nanoparticles PdM/C (M = Fe, Co and Ni) supported on high surface area carbon, in order to study their electrocatalytic properties for the oxygen reduction reaction, measuring, as well, their stability and tolerance to the presence of methanol, as strategy to assess the viability of their use as fuel cells cathodes. The work involved the use of a polyol method to obtain the Pd-based bimetallic electrocatalysts, in order to obtain nanoparticles with sizes smaller than 8 nm, highly homogeneous in size and well dispersed on the support. The synthesis method was used varying the reflux time, for the preparation of PdNi/C, PdFe/C and PdCo/C catalysts with nominal compositions 70:30 and 50:50. Under those experimental conditions, it was possible to obtain alloys with small crystallite size (around 2 nm). The prepared materials showed good electrocatalytic properties for the oxygen reduction reaction. The accelerated tests of stability showed that the materials are stable, with durability superior to that of the commercial palladium catalyst used as reference material. The study of methanol tolerance showed that... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-25Bitstream added on 2014-06-13T19:12:28Z : No. of bitstreams: 1 souza_ne_me_araiq.pdf: 1760976 bytes, checksum: 35d3c54c182ee2f7f62063b88971e49e (MD5) / Com o intuito de avaliar a influência da presença de óxido na resposta eletrocatalítica para a oxidação de etanol, foram preparados quatro materiais constituídos de partículas metálicas de Pt ou liga PtSn, suportados sobre SnO2 e carbono, ou diretamente sobre carbono (Pt-SnO2/C, Pt/C, PtSn/C e PtSn-SnO2/C). As nanopartículas metálicas e as nanopartículas de SnO2 foram preparadas inicialmente em estado coloidal, em processos de síntese realizados separadamente para garantir bom controle das propriedades dos materiais. Os catalisadores foram caracterizados por difratometria de raios-X, espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios-X e espectroscopia de absorção de raios-X dispersivos. Os resultados mostraram que houve formação de liga PtSn nos catalisadores PtSn/C e PtSn-SnO2/C e a formação de SnO2 em todos os catalisadores modificados com estanho. Os catalisadores com liga PtSn apresentaram um preenchimento da banda 5d da platina, enquanto que a modificação com SnO2 ocasionou um esvaziamento da banda. Experimentos de oxidação de CO adsorvido mostraram que os materiais possuem diferentes características superficiais, e que os catalisadores contendo liga PtSn têm menores areas de Pt eletroquimicamente ativa. A atividade catalítica para a oxidação de etanol foi avaliada por voltametria cíclica e cronoamperometria, que evidenciaram um melhor desempenho para os materiais PtSn/C e PtSn-SnO2/C. Os resultados obtidos indicam que a liga PtSn é fundamental para a promoção da atividade catalítica de oxidação de etanol em sistemas PtSn. / Aiming to evaluate the influence of oxides on the electrocatalytic activity for ethanol oxidation, four catalysts containing metallic Pt or PtSn nanoparticles supported either on SnO2 and carbon; or directely on carbon (Pt-SnO2/C, Pt/C, PtSn/C, and PtSn-SnO2/C) were prepared. Metallic nanoparticles and SnO2 nanoparticles were obtained, initially in colloidal state, in separate synthesis procedures to ensure adequate control of their properties. All catalysts were characterized by X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy and dispersive X-ray absorption spectroscopy. The results showed that a PtSn alloyed phase was formed on the PtSn/C and PtSn-SnO2/C catalysts and the presence of SnO2 in all materials containing tin. The two catalysts containing PtSn alloy showed a more filled Pt 5d band, while the addition of SnO2 produced a vacancy increase of the d band. Experiments of adsorbed CO oxidation showed that the catalyts have different surface characteristics, and that materials containg a PtSn alloyed phase have lower Pt electrochemically active areas. The catalytic activity for ethanol oxidation was evaluated by cyclic voltammetry and chronoamperometry, evidencing a better performance for PtSn/C and PtSn-SnO2/C. The results obtained indicate that the presence of PtSn alloy is necessary to enhance the catalytic activity for ethanol oxidation on PtSn systems

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-14Bitstream added on 2014-06-13T19:32:50Z : No. of bitstreams: 1 rodrigues_av_me_araiq.pdf: 1006083 bytes, checksum: ccea0f785454740d66f9e4c0e4376352 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O Ti e suas ligas são os materiais mais utilizados como biomateriais nas áreas biomédicas. Sua biocompatibilidade é resultado da estabilidade do filme de TiO2 formado sobre a superfície do material, protegendo-o contra o processo contínuo de corrosão, agravado por íons agressivos. Neste trabalho, foram utilizadas ligas de Ti fundidas contendo 6, 10 e 15% (m/m) de Mo, Ti cp e Mo metálico. As concentrações de Mo eram específicas às diferentes fases do titânio (para 6%, a fase  era a mais estável; em 10%, a fase  + ; e em 15%, a fase ). Todos os corpos-de-prova foram polidos, e, por meio de técnicas eletroquímicas (potencial de circuito aberto E com o tempo t; voltametria cíclica; espectroscopia de impedância eletroquímica), o comportamento eletroquímico deles foi analisado em soluções simulando o fluido biológico, uma vez que é comum na sociedade moderna o uso de dentifrícios contendo 1450 ppm de flúor e o uso de águas fluoretadas contendo entre 0,6 e 0,8 ppm de flúor para prevenção de cáries. Para a caracterização morfológica e análise do filme formado sobre a superfície do Ti, foram utilizadas, respectivamente, as técnicas de microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X. A liga de Ti-15Mo apresentou maior resistência à corrosão, com valores de potenciais menos negativos, seguida das ligas de Ti-10Mo e Ti-6Mo. A maior estabilidade do filme foi observada em solução de Na2SO4 0,15 mol L-1, seguida das soluções de Ringer 0,15 mol L-1, Ringer 0,15 mol L-1 mais NaF 0,15 mol L-1 e NaF 0,036 mol L-1 (voltamogramas). A resistência do filme Rp aumentou com o tempo de imersão para todas as ligas, porém, a resistência da solução Rs aumentou na presença de Cl- e F-, principalmente em F- (diagramas de Bode e Nyquist), o que diminuiu a resistência das... / Ti and its alloys are the materials most used as biomaterials in the biomedical fields. Its biocompatibility is due to the stability of TiO2 film formed on this material surface, protecting it against the continuous corrosion process, injured by aggressive ions. In this work were used merged Ti alloys containing 6, 10 and 15% (w / w) of Mo, Ti cp and Mo metal. The Mo concentrations was specific for different phases of titanium (for 6%, the phase  is more stable; for 10%, it is the phase  + ; and for 15%, it is the phase ). All the specimens were polished, and by electrochemical techniques (open circuit potential E with time t; cyclic voltammetry; electrochemical impedance spectroscopy), the electrochemical behavior of them was analyzed in solutions simulating the biological fluid, as it is common in modern society the use of dentifrices containing 1450 ppm of fluoride and the use of fluoridated water containing between 0.6 and 0.8 ppm of fluoride for caries prevention. For the morphological characterization and analysis of the film formed on the Ti surface were used, respectively, techniques of scanning electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. The Ti-15Mo alloy showed a higher corrosion resistance, with less negative potential values (variation of E vs. t), followed by the Ti-10Mo and Ti-6Mo alloy. The higher film stability was observed in 0.15 mol L-1 Na2SO4 solution, followed by solutions of 0.15 mol L-1 Ringer, 0.15 mol L-1 Ringer plus 0.036 mol L -1 NaF and 0.036 mol L-1 NaF (voltammograms). The film resistance Rp increased with the immersion time for all alloys, however, the solution resistance Rs increased in the presence of Cl- and F-, mainly F- ions (Bode plots and Nyquist), reducing the alloys resistance against corrosion. There was no pitting corrosion of alloys (microscopy). The film formed on their... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-05-05Bitstream added on 2014-06-13T20:53:42Z : No. of bitstreams: 1 setti_go_me_araiq.pdf: 1367148 bytes, checksum: 4e012ebd9e0fb62020e27b209eb07086 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Compostos hexacianometalatos possuem propriedades interessantes tais como eletrocromismo, eletrocatálise, termo e fotomagnetismo, dentre outras. Essas propriedades podem ser controladas, dentre outras formas, por variação de potencial eletroquímico. Uma subclasse importante dos hexacianometalatos é a dos hexacianoferratos, a qual possui como principal representante o hexacianoferrato de Ferro III (FeHCF, popularmente chamado azul da Prússia). Observou-se que, para o FeHCF, durante uma varredura de potencial com um filme eletrodepositado do composto, as propriedades do composto são totalmente alteradas em determinado potencial. Esse fenômeno foi chamado de changeover. Uma análise estrutural do FeHCF preparado quimicamente foi realizada em 1980, da qual se concluiu que a fórmula química do composto é Fe4 III[FeII(CN)6]3.xH2O. A proporção 4:3 para FeIII: [FeII(CN)6]4- se deve ao fato de 25% dos grupos [FeII(CN)6]4- estarem ausentes na estrutura, sendo substituídos por subestruturas de água que se coordenam ao FeIII adjacente à vacância. Também foram encontradas moléculas de água não coordenadas e localizadas nos interstícios da estrutura. A síntese eletroquímica do FeHCF tem sido amplamente explorada. Acredita-se que, quando um filme é eletrodepositado, a estrutura do composto é a mesma do composto obtido quimicamente e diz-se que o composto está na forma chamada “insolúvel”. Depois da síntese, o filme passa por um processo de estabilização, onde um íon FeIII é substituído por um íon de metal alcalino e sua fórmula química passa a ser AFeIIIFeII(CN)6 (onde A = íons de metal alcalino nos interstícios da estrutura), e o filme passa, então, para a forma chamada “solúvel”. Recentemente, no entanto, medidas eletrogravimétricas realizadas in situ, após a estabilização do FeHCF preparado eletroquimicamente revelaram que ocorre a intercalação também... / Hexacyanometalates compounds have interesting properties as electrochromism, electrocatalysis, thermo and photomagnetism among others. The modulation of these properties can be controlled by electrochemical potential variation among other kinds of potential driving force. An important subclass of hexacyanometallates is the hexacyanoferrate, which has the Fe III hexacyanoferrate as the main example (FeHCF called popularly as Prussian Blue). It was observed that during a potential scanning over the electrodeposited FeHCF film, the compound properties changes completely in a specific and defined potential. This phenomenon was called changeover. A structural analysis of FeHCF chemically prepared was performed in 1980, leading to conclusion that the chemical formulae of the compound is Fe4 III[FeII(CN)6]3.xH2O. The 4:3 ratio to FeIII: [FeII(CN)6]4- is attributed to the absence of 25% of [FeII(CN)6]4- in the structure, which is replaced by water substructures coordinated to FeIII adjacent to these vacancies. Also it was found waters molecules uncoordinated in interstitials positions in the structure. The electrochemical synthesis of FeHCF has been widely explored. It is believed that when a film is electrodeposited, the compound structure is the same of compound chemically obtained and it is said that the compound has a form named as insoluble form. After the synthesis the film needs to be stabilized, and during this stabilization process it was believed that a FeIII ion is replaced by an alkaline metal ion and the compound chemical formulae changes to AFeIIIFeII(CN)6, where A = alkaline metal ion in interstitials positions of the structure. However, very recent in situ electrogravimetric measurements performed after stabilization of FeHCF electrochemically prepared revealed that there is also intercalation of H+ and H3O+ ions, beyond K+ ion. Futhermore, FeIII ion was not observed to be exchanged...(Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-04-23Bitstream added on 2014-06-13T19:32:49Z : No. of bitstreams: 1 barragan_jtc_me_araiq.pdf: 6611602 bytes, checksum: e9b55826c4b84e334c744bc8f40d2651 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O comportamento eletroquímico da liga Cu-16%Zn-8%Al (m/m) de fase ß policristalina e monocristalina orientada no plano (100) foi estudado em solução de tampão bórico/borato principalmente em pH 8,4. Alguns estudos também foram realizados no mesmo eletrólito em pH 7,5 e 9,5. A liga policristalina foi preparada por fusão dos metais, 99,9% pureza, em um cadinho de grafite, usando um forno de indução em temperaturas próximas a 1300 ºC, sob atmosfera de argônio. Os lingotes foram imediatamente esfriados na temperatura ambiente. A liga monocristalina foi preparada em forno vertical empregando-se o método de Bridgman. Os grãos da liga policristalina e monocristalina foram orientados utilizando o método de retro-reflexão de Laüe. Em seguida, para obter a fase ß ambas as ligas monocristalina e policristalina foram aquecidas por 20 minutos, resfriadas a 100 ºC e, em seguida, à temperatura ambiente. O monocristal foi orientado nos planos de baixos índices de Miller (100), (110) e (111), e os spots do filme da retro-reflexão de Laüe foram indexados. Para a liga policristalina, uma seção transversal foi examinada exibindo grãos com orientação preferencial, sendo a maioria próxima à direção [110]. Os estudos eletroquímicos foram realizados empregando-se medidas de potencial de circuito aberto (Eoc) e voltametria cíclica (CV). Para caracterizar a superfície metálica foram utilizadas difratometria de raios-X (XRD), microscopia óptica (OM) e eletrônica de varredura (SEM) e análise por separação de energias de raios-X (EDX). Para as amostras monocristalinas também foram utilizadas a espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS) e microscopia de força atômica (AFM). Os valores do parâmetro de rede obtidos para liga policristalina e monocristalina foram 5,867 0,003 0 a = l Å e 5,863 0,002 0 a = l Å, respectivamente e em ambas foi confirmada a presença...

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-27Bitstream added on 2014-06-13T19:21:30Z : No. of bitstreams: 1 akita_ah_dr_araiq.pdf: 3382357 bytes, checksum: 102eae2f1a8724ee2dfd30920d6c2c8d (MD5) / Nesta tese foi desenvolvida uma metodologia para avaliar a ação corrosiva de biodiesel usando as técnicas de espectroscopia de impedância eletroquímica e análise do ruído eletroquímico com eletrodos de carbono vítreo, aço carbono SAE 1020, cobre puro, latão e zinco puro em meio de biodiesel (B100), produzido a partir de óleo de soja e metanol, sem utilização de eletrólito de suporte. Devido à baixa condutividade ou elevada resistência à passagem de corrente do biodiesel foi necessária a realização de uma série de testes com potenciostato antes da realização das medidas eletroquímicas. Adicionalmente, foram realizados estudos para determinação do intervalo de amplitude de potencial AC mais adequado para a realização de medidas de impedância utilizando células eletroquímicas desenvolvidas para o estudo em meio de biodiesel. Todos os resultados de impedância eletroquímica obedeceram às premissas de causalidade, linearidade e estabilidade. Foram feitas medidas de impedância eletroquímica durante 5 ou 9 dias utilizando biodiesel sem degradação e degradado em diferentes condições, respectivamente. De forma geral, o biodiesel degradado a 110 ºC apresentou maior corrosividade quando comparado ao biodiesel sem degradação e biodiesel degradado a 170 ºC. Essa observação também foi confirmada pelos estudos de microscopia e microanálise feitos nas superfícies dos materiais. Esse comportamento provavelmente se deve a evaporação de espécies agressivas em maior temperatura. Foram feitas medidas de ruído eletroquímico em meio de biodiesel, mas os resultados ainda são pouco conclusivos e até o presente momento não é do conhecimento do grupo a existência de relatos na literatura sobre este tipo de medida neste meio. A espectroscopia na região do infravermelho indicou a formação de óxidos em algumas... / In this thesis we have developed a methodology for the electrochemical study of glassy carbon, SAE 1020 carbon steel, pure copper, brass and pure zinc in biodiesel (B100) medium, produced from soy bean oil and methanol, without the intentional addition of supporting electrolyte, utilizing electrochemical impedance spectroscopy and electrochemical noise analysis. Due to the biodiesel low conductivity or high resistance to current flow, it was needed to perform a series of tests with potentiostat before conducting the electrochemical measurements. Additionally, it was carried out studies in order to determine AC potential amplitude range more adequate to perform the impedance measurements by using electrochemical cells developed for using in biodiesel medium. All electrochemical impedance results obeyed the assumptions of causality, linearity and stability. Electrochemical impedance measurements were conducted during 5 or 9 days using biodiesel without degradation and with different degradation conditions, respectively. In general, the biodiesel degraded at 110 ºC showed higher corrosivity compared to both non-degraded and degraded at 170 ºC. This observation was also confirmed by microscopy and microanalysis studies performed on the materials surface. This behavior is probably due to aggressive species evaporation at higher temperatures. Electrochemical noise analyses were carried out in biodiesel medium, however the results are still inconclusive and as far as our knowledge go, there is no literature reports using this kind of measurement in this medium. Infrared spectroscopy indicated the oxides formation in certain surface regions of copper, brass and zinc in contact with biodiesel. Non-degraded and degraded at 170 ºC biodiesel samples were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry and the... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Prof. Dr. Haroldo de Araújo Ponte / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 07/07/2015 / Inclui referências : f. 131-139 / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: O controle da corrosão por ácidos naftênicos é um dos maiores desafios das refinarias que processam petróleos viscosos. Este processo corrosivo, que afeta principalmente os circuitos de temperaturas elevadas, pode acarretar em rápida perda de massa e falhas nos equipamentos. Seu monitoramento possibilita a avaliação da efetividade do programa de controle da corrosão e o estabelecimento de limites operacionais. Entre as técnicas utilizadas tem-se o acompanhamento da composição das correntes de petróleo cru e a medição da taxa de corrosão (cupons de perda de massa, resistência elétrica, ultrassom, etc.). Muitos trabalhos têm sido desenvolvidos em busca de informações sobre os parâmetros operacionais críticos e em relação às metodologias de monitoramento, porém poucas são as opções que propiciam controle "online" da atividade do processo corrosivo de forma preditiva e proativa. Este trabalho propõe a utilização do uso da técnica de Ruído Eletroquímico como ferramenta de avaliação de parâmetros de controle e de monitoramento da corrosão por ácidos naftênicos nas condições críticas de processo. Foi avaliado o material ASTM A335 P5 em meios oleosos com números de acidez total (NAT) de 2,5, 8,0 e 28,0 mgKOH/g em temperaturas entre 100 oC a 250 oC. Observou-se que, nas condições estudadas, a temperatura é a variável predominante, induzindo aumento da Carga de Reação com seu incremento. Além disso, a avaliação da Resistência de Ruído e a Frequência de Eventos demonstrou que existe a predominância da corrosão generalizada em temperaturas mais amenas, com incidência de corrosão localizada acima de 200 oC. As taxas de corrosão calculadas pela Resistência de Ruído e pela Carga de Reação apresentaram valores inferiores a 0,3 ?m/ano para as condições estudadas. Avaliou-se também o aço inoxidável AISI 316 em meio oleoso com acidez igual a 8,0 mgKOH/g, não se observando diferenciação do processo corrosivo quando comparado com os resultados obtidos para o ASTM A335 P5. / Abstract: The control of corrosion by naphthenic acids is one of the biggest challenges of the refineries that process viscous oil. This corrosion process, which mainly affects the circuits of elevated temperatures, can cause rapid mass loss and hardware failures. Its monitoring enables the evaluation of the effectiveness of a corrosion control program and the establishment of operational limits. Among the used techniques there is the monitoring of the composition of the streams of crude oil and the measurement of corrosion rate (mass loss coupons, electrical resistance, ultrasound, etc.). Many researches have been developed aiming both information on critical operating parameters and new methods of monitoring, but there are few options that provide online predictive and proactive control of the corrosive proccess. This research proposes the use of the use of Electrochemical Noise technique as an evaluation tool control parameters and monitoring corrosion by naphthenic acids in critical process conditions. ASTM A335 P5 material was evaluated in oily media with total acid numbers (NAT) of 2.5, 8.0 and 28.0 mgKOH/g at temperatures between 100°C to 250°C. It was observed that, under the studied conditions, the temperature is the predominant variable, inducing increased Reaction Charge with its increase. Moreover, the evaluation of Noise Resistance and Frequency of Events demonstrated that there is a predominance of general corrosion in milder temperatures, with an incidence of localized corrosion above 200°C. Corrosion rates calculated by the noise resistance and the reaction charge presented lower than 0.3 ?m/year for the studied conditions. It was also evaluated AISI 316 stainless steel in an oily medium with acidity of 8.0 mgKOH/g, with no difference in the corrosion process when compared with the results obtained for ASTM A335 P5.

Orientador : Dante Homero Mosca Jr / Dissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do Paraná

Orientador: Vicente Roberto Dumke / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Parana / Resumo: A implantação de altas doses de 0+ em cristais de silicio monocristalino provoca mudanças estruturais nestes. Estas alterações são evidenciadas pelo inchamento das regiões implantadas. Estudando a topografia das superfícies através de observações por microscopia óptica de interferência, conseguimos mapear as variações nas superfícies implantadas. Constatou-se assim, que o inchamento destas últimas está diretamente relacionado com a presença de uma camada enterrada de SiO2 . Efetou-se também acompanhamentos da topografia das superfícies implantadas, submetidas a tratamentos térmicos sequenciais, que permitiu determinar comportamentos diferentes em função da dose de implantação. / Abstract: The high dose O+ ion-implantation into monocrystal silicon produces structural changes. These alterations are evidenced by the swelling of the implanted area. The study of the surface topography by interference observations, permits to evaluate the expansion of the implanted regions. It is shown that the swelling of the implanted surface is strongly related with the presence of a buried Si 02 layer. It is also shown from the topographical observations of the implanted surface submitted to sequential thermal treatment, that the behaviour of these surfaces is oxygen dose dependent.