Resumo: O pH é uma das variáveis de maior importância para a fabricação de papel, devido à sua enorme influência na química da parte úmida e na formação da folha. O controle desta variável resulta em produção de papel com baixa variabilidade e em consequência mais facilidade para atender a qualidade requerida. Devido às dificuldades intrínsecas do processo, como não linearidade e à sua natureza estocástica, o desenvolvimento de modelos fundamentais para controle de processo torna-se uma tarefa complexa. Assim, usando os resultados da resposta a uma excitação em degrau do controlador PI em laço fechado foi possível obter o modelo do comportamento dinâmico do processo. Diversas abordagens foram usadas para a obtenção do modelo matemático, mas a que mais se destacou foi a abordagem em que foi considerada o equacionamento na variável tempo, utilizando o critério ISE (Integral do Quadrado do Erro) como critério de avaliação. É importante mencionar que foram consideradas duas alternativas para representar a mudança de setpoint, um degrau ideal e o caso real, uma sequência de degraus (staircase). A partir do modelo identificado para o processo, foram realizados estudos de simulação visando avaliar a sintonia do controlador e o impactoeconômico por ajuste dos parâmetros proporcional e integral. Desta forma, mostrouse que a escolha adequada dos parâmetros do controlador, afeta de maneira decisiva a variabilidade da resposta da malha de controle, bem como sua estabilidade e o tempo necessário para atingir o setpoint. Finalmente, é de suma importância ressaltar que os resultados indicam uma melhora no desempenho da malha de controle avaliado através critério ISE e que o ganho econômico pode chegar a 88%.

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-22Bitstream added on 2015-03-03T12:07:03Z : No. of bitstreams: 1 000806900_20160630.pdf: 282544 bytes, checksum: 71a168e3a8e025b529d479308c11970f (MD5) Bitstreams deleted on 2016-07-01T13:02:19Z: 000806900_20160630.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-07-01T13:03:17Z : No. of bitstreams: 1 000806900.pdf: 8156100 bytes, checksum: 5e58a1a6f4fdb72aee2788b37b187dbe (MD5) / A presente tese teve como propósito preparar e caracterizar nanocompósitos formados por híbridos siloxano-poliéter com a incorporação de argila em diferentes teores, para a utilização no controle da liberação do diclofenaco de sódio. Como fase inorgânica do híbrido foi utilizado o (3-isocianatopropil)trietoxisilano (IsoTreos) e como fase orgânica foi utilizado um polímero modificado, o poli(óxido)etileno de massa molar 1900 g/mol. Foram utilizados 3 tipos de argila comercialmente conhecidas como Cloisite®, Cloisite 20A® e Cloisite 30B®, com o intuito de aproveitar suas propriedades de barreira de difusão no controle do perfil de liberação do fármaco. Tanto a argila como o diclofenaco de sódio foram incorporados durante as etapas de hidrólise e policondensação. A estrutura nanoscópica dos xerogéis foi analisada por espalhamento de raios-X a baixos ângulos (SAXS) e as propriedades de liberação do fármaco por espectroscopia UV-visível. A intercalação ou esfoliação das lamelas das argilas foi investigada por difração de raios X (XRD). As técnicas de calorimetria diferencial de varredura (DSC) e análise termogravimétrica e termodiferencial (TG-DTA) forneceram informações a respeito da estabilidade térmica, do comportamento da cristalização e fusão dos nanocompósitos. Difratogramas de raios X dos nanocompósitos incorporados com a Cloisite® indicam aumento do espaço interlamelar da argila após a formação dos híbridos, levando a estruturas intercaladas, independentemente do teor de argila utilizado. Nanocompósitos contendo a argila Cloisite 30B®, incorporada com um modificador polar, levaram a estruturas esfoliadas, enquanto os que contem a argila Cloisite 20A®, incorporada com um modificador apolar, apresentaram estruturas intercaladas. Pelas curvas de DSC foi possível mostrar que os híbridos contendo argila apresentaram um maior grau de cristalinidade... / In this thesis we intended to prepare and characterize nanocomposites that were obtained from syloxane-polyether containing different amounts of clays, aiming to improve the controlled release properties of sodium diclophenac from these matrixes. The (3- isocyanatepropyl)triethoxysilane (IsoTreos) was used as the inorganic phase and the polyethileneoxide modified polymer, MM 1900g/mol as the organic one. Due to their diffusion barrier properties, three different commercial clays, known as Cloisite®, Cloisite 20A® and Cloisite 30B® were used aiming to improve the release profile of diclofenac. Both the clay and the drug were incorporated during the hydrolysis and condensation steps of samples preparation. The nanoscopic structure of xerogels was analysed by Small-Angle X-Ray Scattering (SAXS) while the release properties of diclofenac were followed by UV-Visible spectroscopy. Intercalation or exfoliation properties of the clay lamellae structure were investigated by X-Ray Diffraction (XRD), while the thermal stability, the fusion and crystallization behaviour of nanocomposites were followed by using differential scattering calorimetry (DSC) and thermal analysis (TG-DTA). Irrespective of the clay amount, the XRD patterns of nanocomposites containing Cloisite® show an increase of the clay interlamellae distance, indicating the formation of intercalated structures. For nanocomposites containing the Cloisite 30B® clay, incorporated by means of a polar modifier, exfoliated structures were observed, while for that prepared with the Cloisite 20A® clay, incorporated using an apolar modifier, intercalated structures were observed. DSC curves have shown that hybrids containing clays present higher fusion point and crystallinity degree than hybrids containing clay and drug. Moreover thermal analysis shows that the clays addition improves the thermal properties of hybrids. The swellling of xerogels was...

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissNBHL.pdf: 436465 bytes, checksum: 91371a4fb587142e90d5201bfc8fb866 (MD5) Previous issue date: 2003-11-28 / Recently, interest on studies of electron scattering by highly-reactive free radicals has grown mostly because their participation on many important processes in several fields such astrophysics, biological and earth s atmospheric studies, as well as in industrial applications. In this work, we report a theoretical study on electron collisions on two radicals, OH and NH. More specifically, calculated elastic differential, integral and momentum-transfer cross sections as well as total (elastic + inelastic) and total absorption cross sections in a wide incident energy range are reported. The main motivation of the present work is to fill partially the existent lacuna in the literatura for electron-radical interactions, since both theoretical and experimental data for such interactions are rare. It is also known that the experimental determination of electron-radical scattering cross sections are very difficult due to the high reactivity of these species. The present work covers incident energies in the (0.5-500.0)-eV range. A complex optical potential is used to describe the dynamics of electron-radical interaction whereas a combination of the Schwinger variational iterative method and the distorted-wave approximation is used to solve the Lippmann-Schwinger scattering equation. Our calculated results are compared with a few theoretical and experimental data for total ionization cross sections, available in the literature for these radicals. Comparison is also made with the results obtained from electron scattering by the molecules H2O e NH3, which are formed by the same chemical elements of the radicals. Several interesting points are observed in the comparison. / Os estudos das colisões elétron-radicais livres, espécies altamente reativas, tem crescido recentemente, em vista de sua importante participação em muitos processos astrofísicos, atmosféricos, biológicos e industriais. Neste trabalho, foram calculadas as seções de choque diferenciais, integrais e de transferência de momento para o espalhamento elástico de elétrons pelos radicais livres OH e NH. Também foram calculadas as seções de choque total (elástica + inelástica) para estas colisões. A principal motivação de nosso trabalho se deve à falta de dados tanto teóricos quanto experimentais para estas interações. A determinação experimental de tais dados é muito difícil devido à alta reatividade destes radicais. Este estudo visa preencher em parte a grande lacuna existente na literatura sobre o espalhamento de elétrons por espécies radicalares. Neste trabalho, a faixa de energia em estudo incluiu as regiões de energia baixa e intermediária situada entre 0,5 a 500,0 eV. Um potencial ótico complexo foi utilizado para representar a dinâmica de interação elétron-radical. Para resolver as equações de espalhamento foi utilizado o método variacional de Schwinger iterativo combinado com aproximações de ondas distorcidas. As comparações foram feitas com os escassos dados teóricos e experimentais para estes radicais e também com as moléculas mais estáveis, formadas pelos mesmos elementos químicos (H2O e NH3). Essas comparações resultaram em informações interessantes sobre os efeitos predominantes nos espalhamentos por estes alvos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:37:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4578.pdf: 3145379 bytes, checksum: 065d0bb90eac489e3e8cce59866c9320 (MD5) Previous issue date: 2011-08-04 / The motivation in studying the properties of iron oxides was due to difficulty in obtaining colored pencils in shades of brown, with good coverage. To carry out this work we used pigments for industrial use Icra provided by the company that is seeking new technologies to modernize its industrial park and the company Faber-Castell new suppliers of pigments. To study the pigment supplier of business best suited to the project was used atritor grinding mill, to assess the behavior of the pigment in high-energy milling and after analysis of the pigments was selected the most suitable for continuation of the project. Developed methodology to improve the physical and chemical characteristics of the pigment in different processing times by microwave hydrothermal. These techniques allowed to evaluate the evolution of the phases, morphology and structural disorder in samples of atritor milling and recrystallization of the pigment using the microwave hydrothermal. The characterization techniques used in the project were: BET, X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, infrared spectroscopy, absorption spectroscopy in the ultraviolet-visible (UV-vis), scanning electron microscopy with field emission (FEG-SEM). / A motivação em estudar as propriedades dos óxidos de ferro foi devido a dificuldade em obter lápis de cor em tons de marrom, com boa cobertura. Para a realização desse trabalho utilizou-se pigmentos de uso industrial fornecido pela empresa Icra que está buscando novas tecnologias para modernização do seu parque industrial e a empresa Faber-Castell novos fornecedores de pigmentos. Para o estudo do fornecedor de pigmento comercial mais adequado ao projeto utilizou-se moagem em moinho atritor, para avaliação do comportamento do pigmento em moagem de alta energia e após a análise dos pigmentos selecionou-se o mais indicado para continuação do projeto. Desenvolveu-se metodologia para melhoria das características físico-químicas do pigmento em diferentes tempos de processamento em micro-ondas hidrotérmico. Essas técnicas possibilitaram avaliar a evolução das fases, morfologia e a desordem estrutural das amostras na moagem com atritor e a recristalização do pigmento com o uso do micro-ondas hidrotérmico. As técnicas de caracterização utilizadas no projeto foram: BET, Difratometria de raios X (DRX), Espectroscopia de Raman, Espectroscopia de infravermelho, Espectroscopia de absorção na região do ultravioleta-visível (UV-vis), Microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG).

Orientador: Célia Regina Paes Bueno / Coorientador: Gener Tadeu Pereira / Banca: José Eduardo Corá / Banca: Itamar Andrioli / Banca: Alan Rodrigo Panosso / Banca: Maurício Rizzato Coelho / Resumo: A caracterização, a classificação e o estudo da variabilidade espacial de atributos químicos e físicos dos solos são importantes para o desenvolvimento de uma agricultura sustentável. O assentamento Malhada do Meio, localizado em Chapadinha-MA, possui uma área de 630,86 ha, a vegetação é de Floresta Estacional Decidual Submontana e Savana Estépica (Parque e Arborizada), o relevo é ondulado e plano, com altitude média de 67 m, e a geologia é formada por arenitos finos argilosos do Grupo Barreiras, e Depósitos Aluvionares e Coluvionares. O objetivo deste trabalho foi caracterizar e classificar os solos, avaliar suas potencialidades e restrições agrícolas, bem como a variabilidade espacial de seus atributos no assentamento Malhada do Meio, localizado no município de Chapadinha, Estado do Maranhão, para subsidiar o planejamento do uso do solo. Selecionaram-se quatro locais em pontos distintos da paisagem, e amostras foram coletadas para a realização das análises de caracterização granulométrica e química. Coletaram-se 183 amostras de solo georreferenciadas, distanciadas de 150 m e 300 m, na profundidade de 0,0 - 0,20 m. Foram analisadas as variáveis químicas: pH, H+Al, Al, SB, V %, T, P, K, C orgânico, Ca, Mg, SiO2, Al2O3 e Fe2O3, e física: argila, silte e areia. Realizaram-se análises de estatística descritiva e geoestatística. Os solos estudados foram classificados no Sistema Brasileiro de Classificação de Solos como Neossolo Flúvico, Gleissolo Háplico Tb Distrófico cambissólico, Plintossolo Argilúvico Distrófico abrúptico gleissólico e Plintossolo Pétrico Concrecionário êndico latossólico. As limitações agrícolas entre os solos estudados podem restringir a produtividade das culturas agrícolas e afetar a qualidade de vida das famílias assentadas. Os modelos ajustados aos semivariogramas experimentais das variáveis foram o exponencial e o esférico ... / Abstract: The characterization, classification and study of spatial variability of chemical and physical properties of soils are important for the development of sustainable agriculture. The Malhada do Meio settlement, located in Chapadinha-MA, has an area of 630.86 ha; the vegetation is Floresta Estacional Decidual Submontana and Savana Estépica (Parque and Arborizada); the terrain is undulating and flat, with an average elevation of 67 m, and the geology is composed of clayey fine sandstones of Grupo Barreiras, and Depósitos Aluvionares and Coluvionares. The aim of this study was to characterize and classify soils, assess their strengths and agricultural restrictions and evaluate the spatial variability of soil properties in the settlement 'Malhada do Meio', located in the municipality of Chapadinha, in the state of Maranhão, to support land use planning. We selected four profiles at different points of the landscape, and samples were collected for analysis and characterization of physical and chemical composition. We collected 183 geo-referenced soil samples, at distances apart of 150 m and 300 m and depths from 0.0 to 0.20 m. The chemical variables: pH, H+Al, Al, BS, V%, CEC, P, K, organic C, Ca, Mg, SiO2, Al2O3 e Fe2O3, and physical variables; clay, silt and sand were evaluated. Geo-statistical and descriptive statistics were carried out. The soils were classified in the Brazilian System of Soil Classification level as Neossolo Flúvico, Gleissolo Háplico Tb Distrófico cambissólico, Plintossolo Argilúvico Distrófico abrúptico gleissólico and Plintossolo Pétrico Concrecionário êndico latossólico. Agricultural limitations of the soils may restrict crop yields and affect the quality of life of families settled there. The adjusted models to the experimental semi-variograms of the variables were exponential and spherical. Maps of the spatial pattern identified areas with higher ... / Doutor

Orientador: Dirceu Maximino Fernandes / Banca: Rumy Goto / Banca: Juliana Audi Giannoni / Resumo: O pimentão é uma das hortaliças brasileiras de maior expressão, que em virtude de seu alto valor de comercialização está sempre empregando novas tecnologias de manejo que possam aprimorar a eficiência das técnicas de cultivo, reduzindo custos de produção e incrementando a produtividade e qualidade. Uma das principais ferramentas para o monitoramento da evolução dos processos de salinização apresenta-se como a aferição da condutividade elétrica (EC) do solo e/ou substrato. O conhecimento da composição química da solução do solo e/ou substrato é de extrema importância, uma vez que determinadas concentrações salinas são capazes de provocar distúrbios funcionais e metabólitos, bem como redução do potencial total de água no solo e/ou substrato e consequentemente, alterações sobre a disponibilidade de nutrientes para a cultura. Assim, foram avaliadas três faixas de condutividade elétrica sob as condições pé-franco e enxertado para os híbridos Anabell, Cida, Don Santino, Magali, Melina e El Jefe, conduzidos em substrato. Este trabalho foi composto por seis experimentos, conduzidos em ambiente protegido, na Estação Experimental Sakata, pertencente à Sakata Seed Sudamérica, Bragança Paulista/SP. O delineamento experimental para cada material genético utilizado foi um fatorial 3 x 2 (três faixas de condutividade elétrica (1,0 - 2,0; 2,5 - 3,5 e 4,0 - 5,0 dSm-1) e duas condições: pé-franco e enxertado) com quatro repetições, sendo cada parcela composta por cinco vasos com uma planta ca... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The bell pepper is one of the most important Brazilian vegetables, which, due to its high commercial value, is always employing new management technologies that can improve the efficiency of cultivation techniques, reducing production costs and increasing productivity and quality. One of the main tools for monitoring the evolution of salinization processes is the measurement of the soil electrical conductivity (EC). The knowledge of the chemical composition of the soil solution is of extreme importance, since certain salt concentrations are capable of causing functional disturbances and metabolites, as well as reduction of the total potential of water in the soil and consequently, changes in the availability of nutrients for the soil. culture. Thus, three standard of electrical conductivity ungrafted and grafted conditions were evaluated for the hybrids Anabell, Cida, Don Santino, Magali, Melina and El Jefe. This work was composed of six experiments, conducted in protected environment, at the Sakata Experimental Station, belonging to Sakata Seed South America, Bragança Paulista/SP. The experimental design for each genetic material used was a 3 x 2 factorial (three standard of electrical conductivity (1.0 - 2.0, 2.5 - 3.5 and 4.0 - 5.0 dSm-1) and two conditions: ungrafted and grafted) with four replicates, each plot consisting of five pots with one plant each. The evaluated characteristics were: height of plants; stem diameter; number of fruits fixed per plant; number of fruits harvested per plant and average fresh mass of fruits. The physical-chemical characteristics evaluated were soluble solids; pH; total acidity; reducing sugar and ascorbic acid. Under the conditions evaluated, it is concluded that the best development conditions are in the 2.5 - 3.5 dSm-1 ranges for the grafted Magali hybrids, Melina and El Jefe pepper and 4.0 - 5.0 dSm-1 for the Anabell hybrids ungrafted, Cida grafted ... / Mestre

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-08-31T15:36:56Z No. of bitstreams: 1 TESE MARIA HELENA 3.pdf: 900598 bytes, checksum: 13f867842503f33a473667dd68ac18e7 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2016-09-02T16:21:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE MARIA HELENA 3.pdf: 900598 bytes, checksum: 13f867842503f33a473667dd68ac18e7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-02T16:21:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE MARIA HELENA 3.pdf: 900598 bytes, checksum: 13f867842503f33a473667dd68ac18e7 (MD5) / O objetivo deste trabalho foi determinar a composição físico-química, avaliar e comparar o conteúdo de minerais no leite e verificar os fatores que influenciam entre a cadeia produtiva e de beneficiamento. Foram avaliados quatro procedimentos para o preparo das amostras (1) digestão ácida com a mistura 3 mL de H2S04+2,0 mL de HN03 +5,0 mL H202, com aquecimento em bloco digestor; (2) digestão ácida com a mistura 3 mL de H2S04+2,0 mL de HN03 +5,0 mL H202, com aquecimento da placa aquecedora; (3) adição da enzima renina ao leite; (4) incubação em estufa regulada para 35ºC. Através dos resultados obtidos, foi recomendado o procedimento (1) e a composição mineral das amostras de leite bovino foi determinada por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES). A exatidão do método foi avaliada utilizando-se uma amostra de material de referência certificado de leite bovino em pó (SRM NIST 8435) e os valores obtidos concordaram com os valores certificados, a um nível de 95% de confiança aplicando-se o teste t – Student. Os resultados demonstraram variação da concentração dos nutrientes a depender da técnica de beneficiamento, estágio de lactação e sanidade animal. Também foi observado que a concentração de Cr, na cadeia produtiva de Feira de Santana, estava acima do nível recomendado pela legislação (ANVISA – Agência Nacional de Vigilância Sanitária), o que pode ser creditado aos materiais dos equipamentos usados para a obtenção do leite / The objective of this work was to determine the composition physicist-chemistry, to evaluate and to compare the mineral content in milk and to verify the factors that influence between the productive chain and of improvement of had been evaluated four procedures for the preparation of the samples (1) acid digestion with mixture of (3 mL H2S04 +2,0 HN03 and 5 mL H202 ), with heating in digestor block; (2) acid digestion with mixture of (3 mL H2S04 +2,0 HN03 and 5 mL H202 ), with heating of the hot plate; (3) addition of the rennet enzyme to milk; (4) incubation in greenhouse regulated for 35ºC. Through the gotten results, the procedure was recommended (1) and the mineral composition of the bovine milk samples was determined by Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP OES) Accuracy was tested using one standards reference materials SRM NIST 8435 (whole milk powder), and the values are in agreement with certified ones at 95% confident level, using t-Student test. The results had demonstrated variation of the concentration of the nutrients to depend on the technique of improvement, period of training of lactation and animal health. Also it was observed that the concentration of Cr, in the productive chain of Feira of Santana, was above of the level recommended for the legislation (ANVISA - National Agency of Sanitary Monitoring), what it can be credited to the materials of the used equipment for the attainment of milk.

Orientador: Natália Soares Janzantti / Coorientador: Ellen Silva Lago Vanzela / Banca: Marta de Toledo Benassi / Banca: Andrea Carla da Silva Barretto / Resumo: As barras de frutas são produtos normalmente elaborados a partir de polpas, purês e/ou sucos de frutas, adicionados ou não de açúcar e outros ingredientes como pectina e ácidos orgânicos, que após desidratação assemelham-se a tiras ou folhas finas e flexíveis que podem ser utilizadas como uma alternativa prática para auxiliar na incorporação de frutas na dieta. O objetivo deste estudo foi avaliar os parâmetros físico-químicos, compostos com propriedades bioativas, atividade antioxidante total e análise sensorial importantes na elaboração de barras de frutas contendo purê de maçã e suco de uva utilizando um planejamento experimental. As diferentes formulações foram feitas com purê de maçã Fuji (X1) e suco de uva BRS Carmem (X2), e secas em estufa com circulação de ar forçado a 60 0C. Os parâmetros físico-químicos avaliados nas barras de frutas foram umidade, atividade de água, pH, sólidos solúveis totais, açúcares redutores e totais, cor instrumental, antocianinas totais e poliméricas, compostos fenólicos totais e atividade antioxidante total (métodos de DDPH e FRAP). A avaliação da influência dos fatores sobre cada variável resposta foi realizada utilizando a análise de variância, adotando o nível de significância de 5%. As variáveis independentes purê de maçã (X1) e suco de uva (X2) apresentaram influência significativa (p ≤ 0,05) sobre a acidez total titulável, cor L* superfície rugosa e lisa e, C* superfície rugosa. As barras de frutas tenderam para a coloração vermelha a... / Abstract: Fruit bars are products usually made from pulps, purees and or fruit juices. They either have the following added to it sugar and other ingredients such as pectin and organic acids, which after dehydration they resemble thin, flexible strips or sheets that can be used as a practical alternative to assist in the incorporation of fruits into the diet. This study aimed to evaluate the physico-chemical parameters, the compounds with bioactive properties, total antioxidant activity and important sensory analysis in the elaboration of fruit bars containing apple puree and grape juice using experimental design. The different formulations were prepared with Fuji apple puree (X1) and BRS Carmem grape juice (X2), and dried in a forced air circulation cabinet dryer at 60 °C. The physical-chemical parameters evaluated in the fruit bars were moisture, water activity, pH, total soluble solids, reducing and total sugars, instrumental colour, total and polymeric anthocyanin, total phenolic compounds and total antioxidant activity (DDPH and FRAP methods). The evaluation of the factor's influence on each variable response was performed using the analysis of variance, adopting the level of significance of 5%. The independent variables, apple purée (X1) and grape juice (X2) presented significant influence (p ≤ 0.05) on the titratable total acidity, colour L* rough and smooth surface, and C* rough surface. The fruit bars tended to red to violet red with low saturation. The smooth surfaces were lighter and more uniform. There was loss of compounds with bioactive properties and total antioxidant activity after drying, mainly in the total anthocyanin content. Increasing the amount of grape juice in the fruit bar formulations resulted in higher acidity, lower luminosity, red-violet tonality, higher total anthocyanin content and higher sensory averages for appearance, overall impression and ... / Mestre

Orientador: Elson Longo da Silva / Coorientador: Marcelo Ornaghi Orlandi / Banca: José maria Corrêa Bueno / Banca: Daniela Coelho de Oliveira / Banca: Reginaldo Muccillo / Banca: Juan Andrés / Resumo: O trabalho que se apresenta centra-se no estudo investigativo do crescimento de cristais de óxido de cobre (II), CuO, com cristais organizados em diferentes formas semelhantes à ouriços-do-mar, fibras, e nanobastões, com controle fino da morfologia e cristalizados pelo método hidrotérmico assistido por micro-ondas. Esses materiais foram previamente caracterizados por difração de raios X (DRX), medida de área de superfície específica, espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X, microscopia eletrônica de varredura de alta resolução e de transmissão, além de espectroscopia de absorção de raios X próxima à borda de absorção (XANES), e outras. Pelas técnicas de microscopia combinadas foi possível caracterizar detalhadamente os materiais sintetizados, como sua estrutura, forma, tamanho, composição química, direção de crescimento, etc. Os óxidos obtidos foram testados quanto suas propriedades catalíticas na reação de desidrogenação do etanol - atividade, seletividade, frequência de reação. A originalidade do trabalho é que ao compreender as relações entre a morfologia do cristal e a estrutura da superfície dos óxidos nanoestruturados será possível obter catalisadores mais sensíveis, seletivos e com maior atividade catalítica. Ademais, foram realizados experimentos in situ de redução e reoxidação a temperatura programada, monitorada por XANES e DRX, resolvidos no tempo e na temperatura. Assim obteve-se uma projeção semiquantitativa de diferentes espécies de clusters de cobre (Cu2+, Cu+, e/ou Cu0). Esses resultados sugerem particularidades intrínsecas devido às diferentes morfologias no estado ativo nas cinéticas de redução e reoxidação. Em suma, foi desenvolvida uma rota sintética rápida e eficaz para sintetizar estruturas de CuO com diversas morfologias. Os materiais foram ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The present work goal the crystal growth of copper (II) oxide (II), CuO, with in different particles assembly. Herein, we report results of three distinct controlled CuO morphologies, urchin-like, fiber-like and nanorods, with fine control of morphology and crystallized by microwave assisted hydrothermal method. These materials were previously characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy, surface area determination, scanning electron microscopy high-resolution and transmission electron microscopy, and absorption spectroscopy, X-ray absorption near edge (XANES), and others. The entire sequence of the crystallization procedure of CuO was monitored by field emission scanning electron microscopy in combination with transmission electron microscopy combined was possible to characterize in detail the materials synthesized, and its structure, shape, size, chemical composition, direction of growth, etc. The oxides obtained were tested for their catalytic properties in the reaction of dehydrogenation of ethanol - activity, selectivity, turnover frequency. The originality of this work is that by understanding the relationships between morphology and crystal structure of the surface oxides of nanostructured catalysts will be possible to obtain more sensitive and more selective catalytic activity. Copper-based catalysts obtained by microwave-assisted morphosynthesis were correlated with the dehydrogenation of ethanol. The degree of reduction and reoxidation was monitored using time-resolved in situ XANES and XRD during TPR under H2 and TPO under O2. A semiquantitative estimation of the different chemical forms (Cu2+, Cu+, and/or Cu0) was obtained. The results suggest intrinsic particularities due to different morphologies at the active state in reduction kinetics. In summary, we developed a rapid... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Celso Valentim Santilli / Coorientador: Sandra Helena Pulcinelli / Banca: Leila Aparecida Chiavacci / Banca: Giancarlo Espósito de Souza Brito / Banca: Márcia Carvalho de Abreu Fantini / Banca: Francisco das Chagas Dantes de Lemos / Resumo: O primeiro objetivo deste trabalho foi investigar os fenômenos de agregação e de gelatinização das suspensões de TiO2 obtidos através do processo sol-gel. Estas suspensões foram preparadas a partir da hidrólise do tetraisopropóxido de titânio Ti(OPri)4 em solução aquosa de ácido para-toluenossulfônico (PTSH). A evolução do tamanho das nanopartículas e o mecanismo de agregação que ocorre nos momentos iniciais da reação foram analisados através da técnica de espalhamento de raios X à baixo ângulo (SAXS). Os resultados de SAXS mostraram que as partículas de TiO2 se agregam irreversivelmente formando partículas de tamanhos maiores nos momentos iniciais da reação. Também foram realizadas medidas de SAXS e reológicas para a suspensão com razão molar [H2O/Ti] = 2,3 e [PTSH/Ti] = 0,34, preparada com diferentes tempos de envelhecimento a 60ºC (0, 12 e 21 horas). Esse estudo revelou a possibilidade de aumentar tanto o tamanho das partículas do sol quanto a temperatura de transição sol-gel com o aumento do tempo de envelhecimento. Os valores de dimensões fractais (Df), obtidos pela técnica de SAXS, indicaram que a cinética de transição sol-gel é consistente com um processo de agregação cluster-cluster limitado por difusão (DLCCA). O segundo objetivo deste trabalho foi demonstrar a viabilidade de obter espumas cerâmicas a partir de emulsões formadas pela mistura dos sóis de TiO2 com o surfactante aniônico Dodecil Sulfato de Sódio (SDS) e não-iônico Pluronic F127 (P-127), juntamente com o óleo miristato de isopropila (MI). Nesta etapa, procurou-se avaliar o papel da natureza iônica e não-iônica dos surfactantes e da razão em massa/massa (m/m) de surfactante e da fase apolar (óleo) nas propriedades estruturais das espumas cerâmicas. O comportamento térmico, as fases cristalinas e a superfície das... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The first aim of this study was to investigate the aggregation and gelatinization of TiO2 suspensions obtained by the sol-gel process. The TiO2 suspensions were achieved by hydrolysis of the titanium tetraisopropoxide Ti(OPri)4 in para-toluene sulfonic acid (PTSH) aqueous solution. The evolution of nanoparticles size and the aggregation mechanism that occurs during the first synthesis step were analyzed by using small-angle X ray scattering (SAXS) technique. SAXS results have shown that TiO2 particles form irreversible aggregates giving rise to large particles during the first synthesis step. SAXS and rheological measurements were also carried out for the suspension prepared at H2O/Ti = 2.3 and PTSH/Ti = 0.34 molar ratios aged at 60 oC for different aging times (0, 12 and 21 h). This study has revealed the possibility to increase both the sol-gel phase transition temperature as well as the particle size by increasing the aging time. The fractal dimensionality (Df) values, estimated from the SAXS analyzes, indicated that particles aggregation is characteristic of a diffusion limited cluster-cluster aggregation (DLCCA) kinetic process. Another aim of this work was to obtain ceramic foams from emulsions formed by the mixture of TiO2 suspensions, the anionic Sodium Dodecyl Sulfate (SDS),or the non-ionic Pluronic F- 127 surfactants and the isopropyl myristate (MI) oil. This study was important to evaluate the role of the ionic or non-ionic nature of these two surfactants on the structural properties of the ceramic foam by varying the weight/weight (w/w) ratio of surfactant and non-polar phase (oil). The thermal behavior, crystalline structure and surface of the ceramic foams were investigated through thermogravimentry (TG), X ray diffraction (DRX), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) techniques, respectively. These foams... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor