Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000436430-Texto+Completo-0.pdf: 777447 bytes, checksum: c41d2d1e1d7f6b62a51a2f224b15c156 (MD5) Previous issue date: 2012 / Essential oils are natural substances composed of terpenoids and fenilpropanics molecules, which have various biological actions such as antifungal, antibacterial, anthelmintic, antineoplastic, among others. Based on the strong antimicrobial activity of essential oils and strong appeal for products without artificial preservatives, this work aims to develop antimicrobial agents of natural origin for both conservation and to exert antimicrobial activity in body care products using Cymbopogon citratus essential oil (EO) extracted by steam distillation. To increase the antimicrobial activity of the EO against microorganisms two different methods of fractionation were used the vacuum distillation and a step of pre-fractionation. All samples were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS). After analysis, antimicrobial activity experiments of the against: Salmonella Choleraesuis, Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus. Different samples of fractions were selected and different soaps have been formulated, and after, tested for determination of antimicrobial activity. In these tests it was possible to observe the viability of change synthetic preservatives by preservatives from natural products origin, was also evident the need for greater use of procedures for the enrichment of natural products. / Os óleos essenciais são substâncias naturais compostas por moléculas terpenóides e fenilpropânicas, as quais têm variadas ações biológicas como antifúngica, antibacteriana, anti-helmíntica, carrapaticida, antineoplásica, entre outras. Baseados na ação antimicrobiana de óleos essenciais e no apelo para produtos de origem natural, este trabalho tem por objetivo desenvolver agentes antimicrobianos tanto para conservação quanto para exercer ação antimicrobiana em produtos de higiene corporal utilizando o óleo essencial de Cymbopogon citratus (capim-limão) extraído por arraste a vapor e suas frações. As frações do óleo essencial de capim limão foram obtidas por duas metodologias de fracionamento: a destilação fracionada a vácuo e um pré-fracionamento associado ao processo de extração por arraste a vapor. As amostras foram analisadas por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa, resultando na composição em função das condições de fracionamento para cada amostra. Após as análises, foram realizados ensaios de atividade antimicrobiana das frações frente aos seguintes microrganismos: Salmonella Choleraesuis, Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus. A partir de uma seleção de amostras de frações, foram formulados diferentes sabonetes e, testada sua atividade antimicrobiana. Nestes testes foi possível observar a viabilidade da troca de agentes antimicrobianos sintéticos por conservantes originários de produtos naturais, assim como ficou evidente a necessidade da maior utilização de processos para a valorização de produtos de origem natural.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000431405-Texto+Completo-0.pdf: 3579905 bytes, checksum: be0026af84dc64bc877360e2749690b3 (MD5) Previous issue date: 2011 / Climate change caused by emissions of greenhouse gases, mainly carbon dioxide (CO2), is increasingly apparent, making it necessary to mitigate the concentration of these gases in the atmosphere. Mineral carbonation has been presented as a promising alternative for the reduction of these gases in the atmosphere. This work has investigated the feasibility of using serpentinite as a vehicle for carbon storage. A mapping of Brazilian regions where the serpentinite occurs is presented. These data are crossed with those about areas with high CO2 emissions. Several analyses about the serpentinite and the carbonation process are also presented. Among the main results of the work are: the verification that serpentinite is, indeed, appropriate for the carbonation process, due to the high concentration of Mg in its composition (22,4% in the sample); the observation of an inverse relationship between the size of the rock and the rate of Mg extraction; the higher effectiveness of HCl 4M as a solution for Mg extraction (compared to others tested); the better performance of KOH and LiOH as solutions for pH adjustment (compared to others tested), due to being capable of maintain, for a longer period, the pH at an ideal level for the precipitation of carbonates; and the verification that LiOH was the most effective, among the tested solutions, in obtaining magnesium carbonates. / As mudanças climáticas ocasionadas por emissões de gases de efeito estufa estão cada vez mais evidentes, tornando incontornável seu enfrentamento. Entre os principais responsáveis pelo aumento destes gases na atmosfera está a queima de combustíveis fósseis para a geração de energia, que causa a emissão de dióxido de carbono (CO2). Uma alternativa que tem se apresentado como bastante promissora para contribuir com a diminuição dos gases de efeito estufa na atmosfera é a carbonatação mineral. Este trabalho investigou a viabilidade de se utilizar o serpentinito, encontrado no Rio Grande do Sul, como alternativa para o armazenamento de carbono. Apresenta-se um cruzamento de informações acerca de regiões brasileiras com a ocorrência de serpentinito e de áreas com elevadas emissões de CO2. Também são apresentadas diversas análises sobre o serpentinito e sobre o processo de carbonatação. Entre os principais resultados obtidos pode-se citar: a constatação de que o serpentinito é, de fato, adequado para o processo de carbonatação, devido à alta concentração de Mg em sua composição (22,4% na amostra); a verificação de relação inversa entre o tamanho granulométrico da rocha e o nível de extração de magnésio; a maior eficácia do HCl com 4M como solução de extração de magnésio (em comparação com as demais testadas); o melhor desempenho do KOH e do LiOH como soluções de ajuste de pH (em relação às demais utilizadas), por terem sido capazes de manter por mais tempo o pH em nível ideal para a precipitação de carbonatos; e a constatação de que o LiOH foi a solução mais eficaz entre todas as testadas para a obtenção de carbonatos de magnésio.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000392891-Texto+Completo-0.pdf: 18868347 bytes, checksum: e47d02c5e43959554e7a96fc2af41841 (MD5) Previous issue date: 2007 / In polymer electrode fuel cells the main component is the membrane/electrodes assembly (MEA). The diffusion layer is the principal component of the MEA being a composite material, constituted of carbon powder to which polytetrafluoroethylene (PTFE) is added to increase hydrofobicity, fundamental characteristic related to water transport in the system. Over difusion layer is deposited a catalitic layer formed by platinum supported on carbon powder to which a Nafion solution is additioned. These layers present inhomogeneous roughness, porous and surfaces of the complex characterization. The object of this work is to adapt characterization methods for these layers with the aim of the determinate their wettability, morphology and porosity, as well as to otimaze the MEA fabrication parameters. The produced MEAs were tested using a fuel cell prototype fabricated at PUCRS. For the determination of the surface wettability the contact angles were measured by drop water method using an optical microscope and a video camera. The advancing (θa) e receding (θr) angles were measured and used to estimate the hysteresis (Δθ = θa - θr) and the equilibrium angle. For morphologic and composition characterization of the layers and subtracts, scanning electronic microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS) were used. The porosity was measured by imbibing n-heptane into all pores (hydrophilic and hydrophobic) and water into hydrophilic pores of the substrates and composites. Three MEAs were fabricated by optimized process. The optimized parameters were: constituents composition (carbon powder and PTFE), subtract type (carbon paper or carbon cloth), cleaning and thermal procedures. These MEAs were tested in a fuel cell generated powers were compared between fabricated assemblies and with commercial MEAs. Morphology study proved that PTFE incorporation into carbon power is a critical step on diffusion layers fabrication. A good compromise between a adequate recover and a low roughness was obtained using intermediate PTFE content (20 %). It was also observed that temperatures > 330 oC are not indicated to thermal treatments and deposition by spraying did not give a full uniform layers. For the porosity determinations it was obtained reproducible results in agreement with literature data for not impregnated substrates. For impregnated substrates the results present a bigger variation in especial for composites deposited over carbon paper. In general, the increasing of PTFE level decreases the total porosity and increases the percent of hydrophobic porous for both substrates. Some discrepancies for carbon paper were observed, probably due to the higher incertitude of the analyses performed with this subtract. The results obtained in angles contact determination present good precision, especially for the composite deposited over carbon cloth. The values obtained for contact angels of the catalyst layers were lower than ones measured over diffusion layer, probably due to the presence of Nafion, which presents a hydrophilic character minimizing the composite hydrophobicity. These results confirmed the complexity of these layers and the hydrophobic nature of PTFE and hydrophilic of carbon powder. Finally, the test of efficiency showed the best performance for MEA fabricated using carbon paper, while for carbon cloth membrane/electrodes assemblies the better performance was verify for higher catalyst loading system. / Em células a combustível de eletrólito polimérico sólido, o principal componente é o conjunto membrana/eletrodos (MEA). A camada difusora é um dos constituintes do MEA, sendo um material compósito constituído de pó de carbono ao qual é adicionado politetrafluoretileno (PTFE) para aumentar sua hidrofobicidade, característica fundamental para controlar o transporte de água no sistema. Sobre a camada difusora é depositada a camada catalítica formada por platina suportada em carbono, à qual é adicionada uma solução de Nafion®. Essas camadas apresentam superfícies uniforme, rugosas e porosas, dificultando suas caracterizações. O objetivo deste trabalho foi implementar metodologias de caracterização dessas camadas, visando à determinação da molhabilidade, morfologia e porosidade, bem como a otimização de parâmetros de fabricação do conjunto membrana/eletrodo (MEA). Os MEAs produzidos foram testados em protótipo de células a combustível construídos na PUCRS. Para a determinação da molhabilidade das superfícies foram medidos os ângulos de contato pelo método da gota, utilizando um sistema composto por microscópio ótico acoplado a uma câmara de vídeo. Foram medidos os ângulos de avanço (θa) e recuo (θr) e através dessas medidas foram estimados a histerese (Δθ = θa – θr) e o ângulo de equilíbrio (θe). Na caracterização da morfologia das camadas e substratos foram utilizadas Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia por Dispersão de Energia (EDS).Para determinar a porosidade das camadas difusoras e catalíticas, foram realizados testes baseados no método da impregnação e medida dos volumes de água para preenchimento dos poros hidrofílicos, e heptano para poros hidrofílicos e hidrofóbicos. Foram construídos três MEAs através de processos otimizados envolvendo quantidade dos constituintes (pó de carbono e PTFE), tipo de substrato (papel e tecido de carbono), limpeza dos materiais e tratamento térmico. O desempenho dos MEAs foram testados quanto à potência gerada os resultados obtidos comparados com MEA comerciais. Através do estudo da morfologia evidenciou-se que a incorporação do PTFE ao pó de carbono é uma etapa crítica na produção das camadas difusoras. Um bom compromisso entre um recobrimento adequado e uma menor rugosidade é obtido com teores intermediários de PTFE (20 %). Constatou-se também que temperaturas maiores que 330 oC não são indicadas para os tratamentos térmicos e que a deposição por pulverização não forma camadas totalmente uniformes. Na determinação da porosidade observaram-se resultados compatíveis com os encontrados na literatura para os substratos não impregnados. Para os substratos impregnados com compósitos, os resultados apresentaram uma maior variabilidade, em especial para os compósitos depositados sobre papel de carbono. Em geral, o aumento do teor de PTFE diminui a porosidade total e aumenta o percentual de poros hidrofóbicos para ambos substratos com pequenas discrepâncias para o papel de carbono devido, provavelmente a maior incerteza por dificuldades apresentadas nas medidas das análises efetuadas sobre esse substrato. Na determinação da hidrofobicidade os resultados apresentaram boa precisão, em especial para os compósitos depositados sobre tecido de carbono. Os valores obtidos dos ângulos de contato da camada catalítica foram menores do que os resultantes da deposição da camada difusora devido, possivelmente à presença de Nafion, que por possuir um caráter hidrofílico, minimiza as propriedades hidrofóbicas do compósito. Esses resultados confirmaram a complexidade dessas camadas bem como o caráter hidrofóbico do PTFE e hidrofílico do pó de carbono. Os testes de eficiência mostraram que o MEA de melhor desempenho foi o construído sobre substrato de papel de carbono. Fazendo uma comparação entre os conjuntos produzidos em tecido de carbono, o que apresentou melhor desempenho continha maior concentração de catalisador.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000438728-Texto+Completo-0.pdf: 2369501 bytes, checksum: 5a95c750cd0b1991376d6d6391c90d40 (MD5) Previous issue date: 2012 / This work presents a numerical-experimental correlation of the factors that may influence the hardenability of SAE 1045 steel subjected to the Jominy end quench test at austenitizing temperature of 850 °C. This correlation was made by calculating the heat transfer coefficient and its phase‟s presents during the cooling of the specimen. These calculations were obtained based on thermal analysis of the test, through the cooling rates. A thermocouple was installed near from the edge of the specimen to obtain the cooling temperature curves. Based on these informations were estimated uncertainties of measurement temperature ± 23 °C for an evaluation of the reproducibility of the process, even an error of ± 10. 3 °C. During the Jominy test, should be considered parameters such as hydraulic pressure suitable austenitizing temperature with a tolerance of ± 6 °C, temperature and water flow. These parameters change the phase heat transfer, and also the flux density and therefore the heat transfer coefficient of heat. It was determined the variation of the heat transfer coefficient versus time h=f(t), and the average value is close to theorycal value, which is approximately 15. 3 kW/m2. K. / O trabalho aborda uma correlação numérico-experimental dos fatores que podem influenciar a temperabilidade de um aço SAE 1045 submetido ao Ensaio Jominy em uma temperatura de austenitização de 850°C. Tal correlação foi feita a partir do cálculo do coeficiente de transferência de calor e os modos presentes durante o resfriamento do corpo de prova. Estes cálculos foram obtidos com base na análise térmica do ensaio, através das taxas de resfriamento. Para isso, um termopar foi instalado em uma distância próxima da extremidade do corpo de prova a fim de obter as curvas de resfriamento. Com base nestes dados foi calculada a incerteza de medição de temperatura de ± 23 °C, para uma avaliação da repetibilidade do processo, chegando ao erro de ± 10,3 °C. Devem ser levados em consideração durante o ensaio Jominy parâmetros significativos como: pressão hidráulica adequada, temperatura de austenitização com tolerância de até ± 6°C, temperatura e vazão da água. Estes parâmetros alteram as condições de transferência de calor, e também a densidade de fluxo de calor e por conseqüência o coeficiente de transferência de calor. Foi determinada a variação do coeficiente de transferência de calor em relação ao tempo h = f(t), e seu valor médio está de acordo com o valor informado na teoria, que é de aproximadamente 15,3 kW/m²K.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000425614-Texto+Completo-0.pdf: 1886695 bytes, checksum: 53c467c9fc2da1e7e334f548fb1e95b1 (MD5) Previous issue date: 2010 / Currently, chromate copper arsenate (CCA) is the most widely used preservative for the treatment of wood poles. The CCA is composed of a mixture containing, on average, 34% chromium oxide, 13% cupric oxide, 25% of arsenic pentoxide, 28% of water and inert is used. The use of new wood preservatives based on the boron and fluorine is also an alternative in cases of preventive retreatment of poles in service, ensuring an extended lifetime of up to ten years for those structures. In this context, the objective of this work is to optimize a methodology for the determination of preservatives based on Cr, Cu and As in new wood poles and in those already in use as well. This project also aims to evaluate wood preservatives which are less harmful to the environment, based on boron and fluorine, verifying aspects of their retention over time in local conditions and the impact on soils from controlled areas. / Atualmente o arseniato de cobre cromatado (CCA) é o preservante mais utilizado para o tratamento de postes de madeira. O CCA é composto por uma mistura contendo, em média, 34% de óxido crômico, 13% de óxido cúprico, 25% de pentóxido de arsênio, 28% de água e inertes. A utilização de novos preservantes de madeira à base de boro e flúor também é uma alternativa em processos de retratamento preventivo de postes em serviço, garantindo uma sobrevida de até dez anos para essas estruturas. Neste contexto, o objetivo desse trabalho é otimizar uma metodologia para a determinação de preservantes à base de Cr, Cu e As em postes de madeira novos e em serviço. Pretende-se ainda, avaliar preservantes de madeira menos agressivos ao meio ambiente, à base de boro e flúor, verificando aspectos relacionados à sua retenção ao longo do tempo em condições locais e o impacto em solos de áreas controladas.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000380710-Texto+Completo-0.pdf: 9055678 bytes, checksum: 9499844035bb2fc92c922c994e614b96 (MD5) Previous issue date: 2006 / The Sun is an inexhaustible source of energy and it supplies six times more energy than the world annual consumption. Therefore, fossil resources would be substituted by solar resources. Solar cell is the device that converts solar energy in electric energy. The most common structure is n+pp+, that is, with a n+ emitter and a p+ BSF. The purpose of this work is to optimize the process of obtaining n+ emitter and gettering mechanisms in the diffusion and to implement the electroless metal deposition. Highly doped regions n+ and p+ were optimized by simulation, finding out that 18% efficient solar cells can be obtained, taking into account electroless metal grid and n+ region with sheet resistance from 114 Ω/ to 148 Ω/. The n+ emitter was implemented in a conventional furnace, by using the liquid dopant Phosphorus Film P509, deposited by spin-on. Sheet resistances from 50 Ω/ to 150 Ω/ were obtained, for temperatures from 700 °C to 800 °C and diffusion time from 5 min to 15 min. Phosphorus gettering was studied for the same temperatures and times ranges and we observed that gettering was very effective allowing a 400% improvement in bulk minority carrier lifetime for diffusion at 800 °C during 15 min. With these process parameters, sheet resistance obtained was 80 Ω/. Electroless deposition of nickel, copper and silver was implemented and metal grid was defined by a photolithographic process. Surface activation was optimized considering time and temperature of the solutions during the process. Thick fingers of 10 Sm were achieved and an average electrical resistance of 0,5 Ω was obtained for 3 mm length structures. The fill factor of the solar cells was only 0,50, due to problems of series resistance. The open circuit voltage was from 525 mV to 545 mV, and it was limited mainly by the low bulk minority carrier lifetime. The short circuit current density was 30 mA/cm2 for devices without anti-reflecting coating. With the metal grid deposited by electroless, 10% efficient solar cells were produced. This result is similar to that obtained with metal grid deposited by titanium-silver vacuum evaporation and silver deposition by electroless. / O Sol é uma fonte inesgotável de energia e fornece seis vezes mais energia do que o consumo anual mundial. Sendo assim, seria possível substituir todo o potencial de recursos fósseis pelos recursos solares. O dispositivo que converte energia solar em elétrica é a célula solar. Os objetivos desta dissertação foram implementar e otimizar o processo para obtenção do emissor n+, o processo de gettering bem como a metalização por deposição química sem eletrodos em substrato de silício Czochralski, tipo p. Para isso foram otimizadas, por meio de simulações, a regiões frontal e posterior, constatando-se que é possível obter dispositivos de até 18% de eficiência, para metalizações realizadas por electroless com região n+ de resistência de folha de 114 Ω/a 148 Ω/. Esta região n+ foi implantada em fornos convencionais, empregando o dopante líquido Phosphorus Film P509, fornecido pela Filmtronics, depositado pela técnica de spin-on. Foram alcançadas resistências de folha de 50 Ω/a 150 Ω/, para temperaturas variando de 700 °C a 800 °C e tempo de difusão de 5 min a 15 min. Os valores são próximos aos resultados das simulações, para a obtenção de células de alta eficiência. Os mecanismos de gettering por fósforo foram estudados e avaliados dentro dos mesmos intervalos de tempo e temperatura utilizados para obter o emissor n+. Estes mecanismos são efetivos, apresentando um aumento no tempo de vida dos portadores minoritários de até 400 %, para a temperatura de 800 °C durante 15 minutos. Neste caso, a resistência de folha é 80 Ω/. A metalização por deposição química sem eletrodos, electroless, para níquel, cobre e prata foi desenvolvida para uma estrutura n+pp+. O processo de fotolitografia e ativação superficial foram implementados para otimizar o tempo e a temperatura de imersão nas soluções. Foram obtidas espessuras de trilhas da malha metálica da ordem de 10 μm e a resistência elétrica da estrutura de medida de 3 mm de comprimento é de 0,5 Ω. O fator de forma das células solares fabricadas é 0,50, devido a problemas de resistência série. A tensão de circuito aberto varia entre 525 mV a 545 mV, e é limitada principalmente pelo baixo tempo de vida de portadores minoritários. A densidade de corrente de curto-circuito é 30 mA/cm2, para dispositivos sem filme anti-reflexo. Com a malha metálica formada por electroless, os protótipos de células apresentaram eficiência de 10 %, similar à eficiência das células solares com metalização por evaporação de prata seguida da deposição por electroless.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000421791-Texto+Completo-0.pdf: 1283062 bytes, checksum: e3aff10753365da17e18a35994e82590 (MD5) Previous issue date: 2010 / The Sun is a renewable energy source and its use to produce electricity is one of the promising alternatives to address energy and environmental challenges of the new millennium. Silicon is second most abundant material in Earth. This material is widely used in the manufacturing of solar cells and microelectronic device and it presents low levels of contamination and allows the fabrication of high durability devices. The n-type Si is attracting worldwide interest because of its greater tolerance to impurities such as iron and oxygen, reduced degradation and increased lifetime of the minority carriers. This work focuses on developing a process to fabricate industrial solar cells p+nn+, pseudo-square of 80 mm x 80 mm, by using float zone silicon (FZ-Si) n-type, with metal grid deposited by screen-printing. The p+ region was formed by using boron spin-on dopant diffused in conventional furnaces at high temperature. Doping of p+ region was optimized taking into account the solar cell electrical characteristics. Boro diffusion temperature was varied from 900 ºC to 1020 ºC and diffusion times from 10 min to 40 min. Surface passivation was implemented by using a SiO2 layer and it was not effective to reduce the surface recombination. Best devices were fabricated with boron diffusion at 1000 °C by 30 min, achieving eficiencies of 14. 6 %. / O Sol é fonte de energia renovável e o seu uso para produzir energia elétrica é uma das alternativas promissoras para enfrentar os desafios energéticos e ambientais do novo milênio. O silício é o segundo material mais abundante da Terra. Este material é largamente usado na indústria de células solares e microeletrônica, apresenta baixos índices de contaminações e permite a fabricação de dispositivos de alta durabilidade. O Si tipo n vem despertando o interesse mundial devido a sua maior tolerância a impurezas, tais como ferro e oxigênio, por apresentar degradação reduzida e maior tempo de vida dos portadores minoritários. O objetivo deste trabalho está centrado no desenvolvimento de um processo de fabricação industrial de células solares p+nn+, pseudoquadradas de 80 mm x 80 mm, sobre silício crescido por fusão zonal flutuante (Si-FZ) tipo n, com metalização por serigrafia. A região p+ foi produzida a partir de boro depositado por spin-on e difundido a alta temperatura em forno convencional. A dopagem da região p+ foi otimizada considerando as características elétricas das células solares. A temperatura de difusão foi variada de 900 ºC a 1020 ºC e os tempos de 10 min a 40 min. A passivação de superfície foi implementada utilizando SiO2 o que demonstrou não ser eficaz para reduzir a recombinação de superfície. Os melhores dispositivos foram fabricados com difusão de boro a 1000 ºC por 30 min, sem passivação de superfície, atingindo-se eficiências de 14,6 %.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000445009-Texto+Parcial-0.pdf: 223720 bytes, checksum: d3c1269b971aa018e0749ec69ef77b3e (MD5) Previous issue date: 2012 / Commercial processes to capture CO2, are mostly, are based on chemical absorption by amine solutions, though this technique promotes the efficient CO2 separation this has disadvantages such as loss of volatile amines and their degradation. Alternatives have been studied for carbon capture and ionic liquids (RTILs) and poly (ionic liquids) - p(IL)s, are indicated in the literature as materials with a capacity to solubilize gases. In these studies CO2 shows has a high solubility in comparison to other gases, proving to be an alternative to carbon capture techniques already used industrially, in order to mitigate environmental impacts. This work aims to synthesize and characterize new poly(ionic liquid)s, and verify the CO2 solubility in these products, compared with modified RTILs and p(IL)s already presented in the literature. The p(IL)s synthesis were based on polyurethanes, because they present structures highly nitrogenous. The synthesized materials were characterized according to its structure, composition, thermal stability, and morphology by techniques such as FTIR, 1H-NMR, TGA, DSC, GPC and SEM. The CO2 solubility measurements were determined using a thermogravimetric microbalance high pressure (PTGA) at 25 ° C, as well as in a equilibrium cell for verifying the integrity of samples during the tests of solubility. In This study was observed better absorption capacity of the p(LI)s compared to the RTILs, demonstrating to be compatible with the literature, and the PUA-02a presented the best results, promising ones for use in CO2 capture. / Os processos para captura de CO2, na sua maioria, baseiam-se na absorção química por soluções de aminas, apesar desta técnica promover a separação eficiente do CO2, esta possui desvantagens como a perda de aminas voláteis e a sua degradação. São estudadas alternativas para a captura de carbono e os líquidos iônicos (LIs) e poli(líquidos iônicos) - p(LI)s são apontados na literatura como materiais com capacidade de solubilizar gases. Nestes estudos o CO2 apresenta alta solubilidade em comparação com outros gases, demonstrando ser uma alternativa para as técnicas de captura de carbono já utilizadas industrialmente, visando a mitigação dos impactos ambientais. Este trabalho tem por objetivo sintetizar e caracterizar novos poli(líquidos iônicos), e verificar a solubilidade do CO2 nestes produtos, comparando com LIs modificados e p(LI)s já apresentados na literatura. As sínteses dos p(LI)s foram baseadas em poliuretânos, por estes apresentarem estruturas altamente nitrogenadas. Os materiais sintetizados foram caracterizados quanto a sua estrutura, composição, estabilidade térmica e morfologia por técnicas de IV, RMN-1H, TGA, DSC, GPC e MEV. As medidas de solubilidade de CO2 foram determinadas empregando uma microbalança termogravimétrica de alta pressão (PTGA), na temperatura de 25 °C, bem como em uma cé lula de equilíbrio para verificação da integridade das amostras durante os testes de solubilidade. Neste estudo foi observado melhores capacidades de absorção dos p(LI)s em relação aos LIs, demonstrando estarem compatíveis com a literatura, sendo o PUA-02a o que apresentou melhores resultados, promissores para uso em captura de CO2.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000401347-Texto+Completo-0.pdf: 3599370 bytes, checksum: e5c856d0ff54d52fa051b716ca2c0ef6 (MD5) Previous issue date: 2008 / Aqueous polyurethane dispersions (PUDs) have been used in the area of coatings, adhesives, sealants, among others. In the preparation these systems there are several variables, such as: the nature of raw materials, the NCO/OH rate, the ionic groups contents, the degrees of neutralization and chain extension and the type of process that can change features such as molar mass (MM), viscosity ( ) and particle size. This work presents the synthesis and characterization of PUDs using two diisocyanates: tetramethylxylene diisocyanate (TMXDI) and isophorone diisocyanate (IPDI) besides different polyols. The PUDs were synthesized through the processes of pre-polymer and of acetone and were characterized by infrared spectroscopy (IR), by gel permeation chromatography (GPC), by particle size and Brookfield viscosity. The infrared spectrum of this material presented an intense band around 1730 cm-1 and two bands of variable intensity, around 1246 cm-1 and 1180 cm-1 characteristics of the urethane group (NH-COO). The films of PUDs synthesized present average molecular weight around 20000–100000 g/mol. The viscosity of PUDs has value around 8–100000 mPa. s while the average particle size is at 61–430 nm. / Dispersões aquosas de poliuretano (DPUs) têm sido utilizadas na área de revestimentos, adesivos, selantes, entre outras. Na preparação desses sistemas existem diversas variáveis, tais como: a natureza dos reagentes de partida, a razão NCO/OH, a concentração de grupos iônicos, os graus de neutralização e extensão de cadeia e o tipo de processo de síntese que podem modificar características como massa molar (MM), viscosidade ( ) e tamanho de partícula. Este trabalho apresenta a síntese e a caracterização de DPUs utilizando-se dois diisocianatos: tetrametilxileno diisocianato (TMXDI) e isoforona diisocianato (IPDI) além de diferentes polióis. As DPUs foram sintetizadas pelo processo do pré-polímero e da acetona e caracterizadas por espectroscopia vibracional no infravermelho (IV), cromatografia de permeação em gel (GPC), tamanho de partícula e viscosidade Brookfield. O espectro de infravermelho deste material apresentou uma banda intensa em torno de 1730 cm-1 e duas bandas, de intensidade variável, em torno de 1246 cm-1 e 1180 cm-1 características do grupo uretano (NH-COO). O filme polimérico das DPUs sintetizadas possuem massa molar ponderal média em torno de 20000–100000 g/mol. A viscosidade obtida das DPUs possui valores entre 8–100000 mPa. s enquanto o tamanho de partícula médio está entre 61–430 nm.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000429538-Texto+Completo-0.pdf: 4802472 bytes, checksum: d319fc8b81132abbc2f53c759f518856 (MD5) Previous issue date: 2011 / Due to the increase reactivity along the tracks of energetic heavy ions on polymers nanometer- to micrometer sized holes can be produces when the bombarded surfaces are exposed to an appropriate etching agent. The effect of proton irradiation on the pore size produced by Au+7 ions in polycarbonate, as well the possible differences due the irradiation order, was investigated into this work. Makrofol KG polycarbonate foil about 12 μm were treated with 2 MeV H+ ions at vacuum (~10-6 Torr) with fluences ranging from 5x1012 to 5x1014 ions/cm2 at room temperature. The samples were irradiated with H+ before or after the 18 MeV Au7+ bombardment. These foils were etched with 6 M NaOH solution at 60±1 °C from 1 to 3 minutes. The results show that proton irradiations at low fluences cause a reduction pore size as compared to samples irradiated only with gold ions. This behavior appears for samples in both irradiation order. The greatest decrease is reached at H+ fluences around 2 to 5x1013 ions/cm2. This reduction is attributed to the existence of two competitive effects that dominate in different fluence regimes. The decrease in pore size at low doses is induced by the increase in crystallinity. Amorphisation and chain scission cause a smooth grow of the pore radii at larger fluences. Then the protons irradiations may be used to control the pore size produced in the polycarbonate. / Cavidades e poros micro e nanométricos podem ser produzidos quando superfícies poliméricas são bombardeadas por íons energéticos e expostas a agentes químicos apropriados. Neste trabalho foi investigado o efeito da irradiação de prótons sobre o tamanho dos poros produzidos por íons de ouro no policarbonato, bem como as possíveis diferenças advindas da seqüência de irradiação. Folhas de 12 μm de policarbonato Makrofol KG foram irradiadas com prótons de 2 MeV em vácuo (~10-6 Torr) com fluências entre 5x1012 e 5x1014 íons/cm2 à temperatura ambiente. As irradiações foram realizadas antes ou após a formação das trilhas iônicas por bombardeio de Au+7 de 18 MeV. As amostras foram atacadas com solução de NaOH 6 M em temperatura de 60±1ºC em diferentes tempos (1-3 min). Os resultados obtidos mostram que a irradiação com prótons em baixas fluências causa uma redução nos diâmetros dos poros, quando comparados com amostras irradiadas apenas por íons de Au. Esse comportamento ocorre independentemente da ordem de irradiação. A redução máxima do diâmetro dos poros acontece para fluências de 2 a 5x1013 íons/cm2. Essa diminuição foi atribuída à existência de dois efeitos competitivos que predominam em diferentes faixas de fluências. O decréscimo do diâmetro dos poros em baixas doses é induzido pelo aumento da cristalinidade. Em fluências mais altas a amorfização e cisão de cadeias são os efeitos dominantes, induzindo um leve crescimento dos poros. Assim, a irradiação com prótons pode ser utilizada para controlar o diâmetro dos poros formados no policarbonato.