Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-04-20T21:41:56Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Alessandra Lyra Valença.pdf: 3196379 bytes, checksum: 511503dd0cf7590dc983524e6204807a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-20T21:41:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Alessandra Lyra Valença.pdf: 3196379 bytes, checksum: 511503dd0cf7590dc983524e6204807a (MD5) Previous issue date: 2016-12-20 / CNPQ / A ferrita de cobalto com estrutura espinélio cúbica tem atraído atenção por parte de pesquisadores de diversas áreas devido a incríveis propriedades magnéticas, como sua grande estabilidade física e química, elevada coercividade, moderada magnetização de saturação e o fato de ser, das ferritas, considerada magneticamente dura. Modelos de cluster foram desenvolvidos, a fim de analisar as propriedade magnéticas da ferrita de cobalto. Para isso realizamos cálculos DFT usando dois funcionais de densidade (UB3LYP e UB3PW91). Inicialmente encontramos os estados sexteto de menor energia segundo o spin dos clusters CoFe2O4, CoFe2O12, CoFe4O20, CoFe2O4(Ref1) e quinteto para o cluster Co4FeO20. O estado de spin sexteto se mostrou mais estável nos modelos representativos da estrutura espinélio normal, em acordo com a literatura, já o modelo com estrutura espinélio inversa apresentou o estado de spin quinteto como estado de menor energia. Ao observar a distribuição da densidade de spin para todos os clusters calculados foi possível obter resultados em acordo com os dados experimentais, nos quais os spins dos átomos metálicos ocupantes dos sítios tetra- e octaédricos nos clusters distribuem-se antiparalelamente. Adicionalmente realizamos a separação, em cada eixo cartesiano nos clusters, da densidade de spin por orbital. Nossos resultados demonstram que a ferrita de cobalto não é isotrópica, estando em acordo com dados experimentais que demonstram considerável anisotropia magnetocristalina na estrutura. Os modelos moleculares propostos permitiram uma boa abordagem de propriedades da ferrita de cobalto, em particular relativamente ao seu magnetismo. / Cobalt ferrite with a cubic spinel structure has attracted attention from researchers in many areas due to the incredible magnetic properties, such as its great physical and chemical stability, high coercivity, moderate saturation magnetization and the fact that it is considered magnetically hard. Cluster models were developed in order to analyze the magnetic properties of cobalt ferrite. For this, we perform DFT calculations using two density functionalities (UB3LYP and UB3PW91). Initially, we find the lower energy sextet states according to the spin of the CoFe2O4, CoFe2O12, CoFe4O20, CoFe2O4 (Ref1) and quintet clusters for the Co4FeO20 (inverse) cluster. The spin-sextet state was shown to be more stable in the representative models of the spinelion-normal structure, according to the literature, whereas the spinel structure showed the spin-quintet state as the lowest energy state. By observing the spin density distribution for all the calculated clusters it was possible to obtain results according to the experimental data, in which the spins of the metal atoms occupying the tetra-and octahedral sites in the clusters are distributed antiparallelly In addition, we perform the separation, in each cartesian axis in the clusters, of spin density by orbital. Our results demonstrate that cobalt ferrite isn’t isotropic and is in agreement with experimental data demonstrating considerable magnetocrystalline anisotropy in the structure. The proposed molecular models allowed a good approach to the properties of cobalt ferrite, in particular with respect to its magnetism.

[pt] Nanopartículas de óxidos metálicos têm sido objeto de estudo devido suas propriedades ópticas, eletrônicas e magnéticas diferenciadas. Além disso, espinélios, em particular a ferrita de cobalto (Fe2CoO4), tem se destacado dado o crescente número de aplicações voltadas à exploração do seu potencial catalítico, principalmente no âmbito dos processos de química verde. Neste contexto, o presente trabalho tem como foco a síntese de nanopartículas do espinélio Fe2CoO4, no âmbito de uma rota de processamento sol-gel, as quais são em seguida caracterizadas visando ao estudo de características relevantes, tais como, composição química elementar, desordem catiônica, tamanho e morfologia dos cristais, via microscopia eletrônica (MEV/EDS) e difração de raios – x (DRX). Finalmente, o potencial catalítico das nanopartículas produzidas foi investigado no que diz respeito à oxidação de uma matéria prima enriquecida em carbono oriunda da pirólise da madeira, mediante ensaios preliminares em forno tubular, bem como via experimentos de termogravimetria (TG). Neste contexto, amostras diversas foram produzidas variando-se a temperatura de calcinação (300 a 1000 graus Celsius), procurando-se estabelecer correlações entre a atividade catalítica medida e as características intrínsecas de cada material. Os resultados obtidos sugerem que as amostras produzidas a 300 e 400 graus Celsius com 6h de tratamento apresentaram superior atividade catalítica para a oxidação da matéria-prima a 600 graus Celsius conduzida no forno tubular. A atividade catalítica foi igualmente comprovada via testes termogravimétricos conduzidos com a amostra calcinada a 400 graus Celsius na faixa de temperatura entre 480 e 630 graus Celsius. O óxido de interesse se mostrou estável na referida faixa de temperatura. O modelo do núcleo não reagido permitiu uma avaliação quantitativa da cinética de oxidação do carvão na referida faixa de temperaturas, encontrando-se um único valor de energia de ativação – 50,1kJ/mol. / [en] Nanoparticles of metallic oxides have been studied because of their optical, electronic and magnetic properties. In addition, spinel, particularly cobalt ferrite (Fe2CoO4), has stood out due to the increasing number of applications aimed at exploiting its catalytic potential, especially in the field of green chemistry. In this context, the present work focuses on the synthesis of Fe2CoO4 spinel nanoparticles, within the scope of a sol-gel processing route, which are then characterized for the study of relevant characteristics such as elemental chemical composition, cationic disorder, Size and morphology of the crystals, via electron microscopy (SEM / EDS) and X - ray diffraction (XRD). Finally, the catalytic potential of the nano particles produced was investigated with respect to the oxidation of a carbon-enriched raw material from the pyrolysis of the wood, through preliminary tests in a tubular furnace, as well as via thermogravimetric (TG) experiments. In this context, several samples were produced by varying the calcination temperature (300 to 1000 degrees Celsius), aiming to establish correlations between the measured catalytic activity and the intrinsic characteristics of each material. The obtained results suggest that the samples produced at 300 and 400 degrees Celsius with 6h of treatment presented superior catalytic activity for the oxidation of the raw material at 600 degrees Celsius conducted in the tubular furnace. The catalytic activity was also verified through thermogravimetric tests conducted with the sample calcined at 400 degrees Celsius in the temperature range between 480 and 630 degrees Celsius. The oxide of interest was shown to be stable in said temperature range. The unreacted nucleus model allowed a quantitative evaluation of the oxidation kinetics of the coal in said temperature range, with a single activation energy value of 50.1 kJ / mol.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-02-20T11:58:42Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Eli Silveira Alves Júnior - 2016.pdf: 12417931 bytes, checksum: 6db7ee264bfc1aa30451796af3624091 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-02-20T11:59:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Eli Silveira Alves Júnior - 2016.pdf: 12417931 bytes, checksum: 6db7ee264bfc1aa30451796af3624091 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-20T11:59:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Eli Silveira Alves Júnior - 2016.pdf: 12417931 bytes, checksum: 6db7ee264bfc1aa30451796af3624091 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-10-18 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / Nanocomposites based on magnetic nanoparticles dispersed in a polymer matrix has emerged as a new class of materials that might be applied in various technology segments, such as telecommunication, aerospace and recently biomedical industry. However, obtaining nanocomposites with uniform distribution of nanoparticles in the polymeric matrix has been a challenge due to the chemical incompatibility between these materials. In this context, the objective of this study was to evaluate the homogeneity of the dispersion of cobalt ferrite (CoFe2O4) nanoparticles in an epoxy resin matrix by varying the method of incorporating them into the polymeric matrix (by adding a powder or a colloidal dispersion of nanoparticles). The prepared materials were evaluated by chemical (FTIR, AA, UV-Vis), structural (XRD), thermal (TG, DSC), morphological (DLS, SEM, TEM) and magnetic (VSM) characterization techniques. A strong correlation between the method of incorporation of the cobalt ferrite nanoparticles, the uniformity of their dispersion into the polymeric matrix and the thermal and magnetic properties of the nanocomposites was verified. / Nanocompósitos de nanopartículas magnéticas dispersas numa matriz polimérica tem se destacado como uma nova classe de materiais que podem ser aplicados em diversos segmentos tecnológicos, como nas indústrias de telecomunicações, indústria aeroespacial e, recentemente, na indústria biomédica. Contudo, a confecção de nanocompósitos com distribuição uniforme das nanopartículas na matriz polimérica tem sido um desafio, em virtude da incompatibilidade química entre estes materiais. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a homogeneidade da dispersão de nanopartículas de ferrita de cobalto (CoFe2O4) em uma matriz epoxídica, variando-se o método de incorporação das nanopartícula na matriz polimérica (adicionando-se um pó ou uma dispersão coloidal de nanopartículas). As propriedades dos materiais preparados foram avaliadas pelas técnicas de caracterização química (FTIR, AA, UV-Vis), estrutural (XRD), térmica (TG, DSC), morfológica (DLS, SEM, TEM) e magnética (VSM). Verificou-se forte correlação entre o método de incorporação das nanopartículas de ferrita de cobalto, a uniformidade da dispersão destas na matriz polimérica e as propriedades térmicas e magnéticas apresentadas pelos nanocompósitos.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-07-25T10:59:35Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Sara Alves Maciel - 2016.pdf: 11054901 bytes, checksum: 8cddf79cb5700731533eb7125fe234a3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-07-25T11:13:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Sara Alves Maciel - 2016.pdf: 11054901 bytes, checksum: 8cddf79cb5700731533eb7125fe234a3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-25T11:13:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Sara Alves Maciel - 2016.pdf: 11054901 bytes, checksum: 8cddf79cb5700731533eb7125fe234a3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-04-05 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / In this work, structural, morphological and magnetic properties of cobalt ferrite/zirconium oxide composites prepared via mechanical mixing of the powders were evaluated. Cobalt ferrite powders were obtained by coprecipitation, and some synthesis parameters were optimized, such as the speed of stirring , the concentration of base and metal solutions, in order to obtain stoichiometric ferrites (Fe3+/Co2+ = 2: 1) or near to it. Zirconium oxide powders were synthesized via sol-gel. The composites were analyzed by Atomic Absorption, Field Emission Scanning Electron Microscopy and Spectroscopy Dispersive Energy, Diffraction of X-rays, Infrared Spectroscopy and Vibranting Sample Magnetometry. It was observed the migration of cations between the ferrite and zirconia structures as a result of high diffusion between phases due to heat treatment. The analysis by Field Emission Scanning Electron Microscopy and Spectroscopy Dispersive Energy showed the different microstructures of aggregates present in the composites and the average diameter of the grains. The insertion of a magnetic phase on a non-magnetic matrix caused an increase in the saturation magnetization and the remanent magnetization, and decrease in coercivity as the cobalt ferrite content increases. / Neste trabalho, foram avaliadas propriedades estruturais, morfológicas e magnéticas de compósitos de ferrita de cobalto/óxido de zircônio, preparados via mistura mecânica dos pós. Os pós de ferrita de cobalto foram obtidos pelo método da coprecipitação, tendo seus parâmetros de síntese otimizados, tais como velocidade de agitação, concentração das soluções de base e dos metais, a fim de se obter ferritas estequiométricas (Fe3+/Co2+ = 2:1) ou próximas disso. Os pós de óxido de zircônio foram sintetizados via sol-gel. Os compósitos foram analisados por Absorção Atômica, Microscopia Eletrônica de Varredura com Emissão de Campo e Espectroscopia por Energia Dispersiva, Difratometria de Raios X, Espectroscopia na Região do Infravermelho e por Magnetometria de Amostra Vibrante. Foi observada a migração de cátions entre as estruturas da ferrita e da zircônia como consequência da alta difusão entre as fases devido ao tratamento térmico. A análise por Microscopia Eletrônica de Varredura com Emissão de Campo e Espectroscopia por Energia Dispersiva permitiu verificar as diferentes microestruturas dos agregados presentes nos compósitos e o diâmetro médio dos grãos. A inserção de uma fase magnética em uma matriz não magnética provocou aumento na magnetização de saturação e na magnetização remanescente, além de uma diminuição na coercividade à medida que o teor de ferrita de cobalto aumenta.

Atualmente com o advento da nanociência e nanotecnologia, as nanopartículas magnéticas têm encontrado inúmeras aplicações nos campos da biomedicina, diagnóstico, biologia molecular, bioquímica, catálise, etc. As nanopartículas magnéticas funcionalizadas são constituídas de um núcleo magnético, envolvido por uma camada polimérica com sítios ativos, que podem ancorar metais ou compostos orgânicos seletivos. Estas nanopartículas são consideradas materiais híbridos orgânico-inorgânicos de grande interesse em aplicações comerciais devido à particularidade das propriedades obtidas. Entre as aplicações importantes podemos citar: tratamento por magnetohipertermia, carregadores de fármacos para áreas específicas do corpo, seleção de moléculas específicas, biossensores, melhoria da qualidade de imagens por RMN, etc. O trabalho foi desenvolvido em duas partes: 1) a síntese do núcleo constituído de nanopartículas superparamagnéticas de ferrita de cobalto e, 2) o recobrimento do núcleo por um polímero bifuncional o 3-aminopropiltrietoxissilano. Os parâmetros estudados na primeira parte da pesquisa foram: pH, concentração molar da base, tipo de base, ordem de adição dos reagentes, modo de adição dos reagentes, velocidade de agitação, concentração inicial dos metais, fração molar de cobalto e tratamento térmico. Na segunda parte estudou-se: o pH, a temperatura, o catalisador, a concentração do catalisador, o tempo de reação, a relação H2O/silano, o tipo de meio, o agente umectante e a eficiência do recobrimento em relação ao pH. Os produtos obtidos foram caracterizados pelas técnicas de difratometria de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (MET), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), espectroscopia de emissão atômica (ICP-AES), espectroscopia por infravermelho (FTIR), análises termogravimétricas (TGA/DTGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e curvas de magnetização (MAV) / Nowadays with the appear of nanoscience and nanotechnology, magnetic nanoparticles have been finding a variety of applications in the fields of biomedicine, diagnosis, molecular biology, biochemistry, catalysis, etc. The magnetic functionalized nanoparticles are constituted of a magnetic nucleus, involved by a polymeric layer with active sites, which ones could anchor metals or selective organic compounds. These nanoparticles are considered organic-inorganic hybrid materials and have great interest as materials for commercial applications due to the specific properties. Among the important applications it can be mentioned: magnetohyperthermia treatment, drugs delivery in specific local of the body, molecular recognition, biossensors, enhancement of nuclear magnetic ressonance images quality, etc. This work was developed in two parts: 1) the synthesis of the nucleus composed by superparamagnetic nanoparticles of cobalt ferrite and, 2) the recovering of nucleus by a polymeric bifunctional 3-aminepropyltriethoxysilane. The parameters studied in the first part of the research were: pH, hydroxide molar concentration, hydroxide type, reagent order of addition, reagent way of addition, speed of shake, metals initial concentrations, molar fraction of cobalt and thermal treatment. In the second part it was studied: pH, temperature, catalyst type, catalyst concentration, time of reaction, relation ratios of H2O/silane, type of medium and the efficiency of the recovering regarding to pH. The products obtained were characterized using the following techniques X-ray powder diffraction (DRX), transmission electronic microscopy (MET), scanning electronic microscopy (MEV), spectroscopy of scatterbrained energy spectroscopy (DES), atomic emission spectroscopy (ICP-AES), themogravimetric analysis (TGA/DTGA), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC) and magnetization curves (VSM)

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-01-04T20:50:47Z No. of bitstreams: 1 AndreLuisLopesMoriyama_TESE.pdf: 5424215 bytes, checksum: 7e441e3f7c8e167e83a6733578cbcab5 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-01-05T22:00:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AndreLuisLopesMoriyama_TESE.pdf: 5424215 bytes, checksum: 7e441e3f7c8e167e83a6733578cbcab5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-05T22:00:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AndreLuisLopesMoriyama_TESE.pdf: 5424215 bytes, checksum: 7e441e3f7c8e167e83a6733578cbcab5 (MD5) Previous issue date: 2014-11-06 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq / Esta tese ? parte de pesquisa sobre novos materiais para catalisadores e sensores de g?s mais ativos, sens?veis, e seletivos. O objetivo desta tese foi desenvolver e caracterizar ferrita de cobalto em diferentes morfologias, a fim de estudar sua influ?ncia sobre a resposta el?trica e a atividade catal?tica do material. Foi tamb?m de hierarquizar estes nanocristalitos para obter maior difusividade do g?s no material. Os p?s foram produzidos via hidrot?rmica e solvot?rmica, e foram caracterizados por termogravimetria, difra??o de raios X, microscopia eletr?nica de varredura, microscopia eletr?nica de transmiss?o (difra??o de el?trons, simula??es de alta resolu??o), e espectroscopia de energia dispersiva. As propriedades catal?ticas e el?tricas foram testados em presen?a dos gases CO e NO2, este ?ltimo em diferentes concentra??es (1- 100 ppm), e a diferentes temperaturas (temperatura ambiente at? 350 ?C). Nanooctaedros com tamanho m?dio de 20 nm foram obtidos por via hidrot?rmica. Determinou-se que a forma dos cristalitos est? principalmente associada ? natureza do agente precipitante e ? presen?a de ?ons OHno meio de rea??o. Por via solvot?rmico, foram preparados p?s esf?ricos de CoFe2O4 e com tamanho de cristalitos de 8 e 20 nm. Os p?s de CoFe2O4 apresentam uma resposta forte a pequenas quantidades de NO2 (10 ppm a 200 ?C). Os nanooctatedros tem maior sensibilidade do que os cristalitos esf?ricos de mesmo tamanho, e apresentam menor tempo de resposta e menor tempo de retorno. Estes resultados foram confirmados atrav?s da modelagem da cin?tica de resposta e de recupera??o do sensor. Testes iniciais de atividade catal?tica na rea??o de oxida??o do CO entre 100 ? e 350 ? C mostram que o efeito do tamanho ? predominante em rela??o ao efeito da forma no que diz respeito ? convers?o da rea??o. A morfologia dos cristalitos nanom?tricos influenciou a taxa da rea??o. Uma maior taxa de rea??o ? obtida em presen?a de nanooctaedros. A fim de melhorar as propriedades de detec??o e catal?ticas do material, n?s desenvolvemos uma metodologia de hierarquiza??o de nanocristalitos que envolve o uso de templates a base de carbono. / This thesis is part of research on new materials for catalysis and gas sensors more active, sensitive, selective. The aim of this thesis was to develop and characterize cobalt ferrite in different morphologies, in order to study their influence on the electrical response and the catalytic activity, and to hierarchize these grains for greater diffusivity of gas in the material. The powders were produced via hydrothermal and solvothermal, and were characterized by thermogravimetric analysis, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy (electron diffraction, highresolution simulations), and energy dispersive spectroscopy. The catalytic and electrical properties were tested in the presence of CO and NO2 gases, the latter in different concentrations (1-100 ppm) and at different temperatures (room temperature to 350 ? C). Nanooctahedra with an average size of 20 nm were obtained by hydrothermal route. It has been determined that the shape of the grains is mainly linked to the nature of the precipitating agent and the presence of OH ions in the reaction medium. By solvothermal method CoFe2O4 spherical powders were prepared with grain size of 8 and 20 nm. CoFe2O4 powders exhibit a strong response to small amounts of NO2 (10 ppm to 200 ? C). The nanooctahedra have greater sensitivity than the spherical grains of the same size, and have smaller response time and shorter recovery times. These results were confirmed by modeling the kinetics of response and recovery of the sensor. Initial tests of catalytic activity in the oxidation of CO between temperatures of 100 ?C and 350 ?C show that the size effect is predominant in relation the effect of the form with respect to the conversion of the reaction. The morphology of the grains influence the rate of reaction. A higher reaction rate is obtained in the presence of nanooctahedra. In order to improve the detection and catalytic properties of the material, we have developed a methodology for hierarchizing grains which involves the use of carbonbased templates.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-06-10T19:03:35Z No. of bitstreams: 1 BrunoFerreiraAmorim_TESE.pdf: 4546675 bytes, checksum: f3babdd1005205365d367583411ae46c (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-06-13T20:09:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 BrunoFerreiraAmorim_TESE.pdf: 4546675 bytes, checksum: f3babdd1005205365d367583411ae46c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-13T20:09:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BrunoFerreiraAmorim_TESE.pdf: 4546675 bytes, checksum: f3babdd1005205365d367583411ae46c (MD5) Previous issue date: 2015-12-07 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / As ferritas de cobalto-mangan?s (Co1?xMnxFe2O4 e Co1,2Fe1,8?xMnxO4) possuem uma estrutura do tipo espin?lio mista, e t?m sido consideradas como um das candidatas competitivas para grande variedade de aplica??es em dispositivos, desde a gera??o e detec??o de ultra-som, sensores, transformadores, bem como na ind?stria m?dica. Ferritas de cobaltomangan?s nanoestruturadas foram produzidas via moagem de alta energia, com subsequente tratamento t?rmico, e foram caracterizados por difra??o de raios X, fluoresc?ncia de raios X, microscopia eletr?nica de varredura e magnetiza??o. Amostras do tipo Co1?xMnxFe2O4 e Co1,2Fe1,8?xMnxO4 foram obtidas a partir dos p?s precursores Fe3O4, Co3O4 e Mn3O4, os quais foram estequiometricamente misturados e mo?dos por 10h e tratados termicamente ? 900?C por 2h. A difratometria confirma a forma??o das fases nanocristalinas puras para s?rie Co1,2Fe1,8?xMnxO4 com umdi?metro m?dio de cerca de 94nm. Verificou-se que o par?metro de rede aumenta com a substitui??o do Fe3? pelo Mn3?. A fluoresc?ncia de raios X revelou que as por??es de metais nas amostras estavam pr?xima das composi??es estequiom?tricas nominais. As caracter?sticas microestruturais observadas nas micrografias demonstraram que as part?culas formadas apresentam morfologia e granulometria bastante distintas. As medidas de histerese magn?ticas realizadas em baixa temperatura, mostraram que a magnetiza??o de satura??o e reman?ncia aumentaram com a concentra??o de mangan?s, enquanto que o campo coercivo diminuiu. A constante de anisotropia (Ke f ), foi calculada a partir dos ajustes dos dados pela lei de aproxima??o de satura??o. Verificou-se que a anisotropia diminui substancialmente com a substitui??o do ferro pelomangan?s. / The cobalt-manganese ferrites (Co1?xMnxFe2O4 and Co1,2Fe1,8?xMnxO4) has a mixed structure of spinel type and it has been regarded as one of candidates for petitive wide variety of applications in devices from ultrasonic generation and detection, sensors, transformers, as well as in medical industry. Ferrites cobalt-manganese nanostructured were produced via mechanical alloying with subsequent heat treatment and were characterized by X-ray diffraction, X-ray fluorescence, scanning electron microscopy and magnetization. Samples of Co1?xMnxFe2O4 and Co1,2Fe1,8?xMnxO4 were obtained from the precursor powders Fe3O4, Co3O4 and Mn3O4 which were stoichiometrically mixed and ground by 10h and heat treated at 900?C for 2h. The diffraction confirmed the formation of the pure nanocrystalline phases to series Co1,2Fe1,8?xMnxO4 with an average diameter of about 94nm. It was found that the lattice parameter increases with the substitution of Fe3? by Mn3?. The x-ray fluorescence revealed that the portions of metals in samples were close to the nominal stoichiometric compositions. The microstructural features observed in micrographs showed that the particles formed show very different morphology and particle size. The magnetic hysteresis measurements performed at low temperature showed that the saturation magnetization and remanence increased as the concentration of manganese, while the coercive field decreased. The anisotropy constant (Ke f ), was estimated from the data adjustments the law of approaching saturation. It was found that the anisotropy decreases substantially with the substitution of Fe by Mn.

In this work we studied the dependence of two organic precursors, sucrose and glycerin, in the process to obtain CoFe2O4 nanoparticles by co-precipitation method. The samples were studied by different techniques of structural and magnetic characterization. X-ray diffraction Measurements associated with the Rietveld refinement analysis confirm that all samples obtained with and without the addition of organic precursors have a single phase identified in a cubic crystalline system belonging to the space group . The average crystallite size calculated by Scherrer's equation using the full width at half maximum (FWHM) for the samples synthesized without and with concentration of 0.020 mol.L-1 of glycerin and sucrose showed values approximately equal to 14(2), 8(1) and 5(1) nm, respectively. The Williamson-Hall curves show that both organic precursors used in this work influence on the homogeneity of the samples. Transmission electron microscopy analysis indicates that the inclusion of sucrose during the process of synthesis of these materials reduces the average size of the crystallite, it induces a narrowing in the size distribution and change in the particles shape. The X-ray absorption measurements performed in the Co and Fe K-edge of samples synthesized with sucrose and glycerin show a low variation in the density of unoccupied state in the p sublevel however reveal an increase in the interatomic distances between the absorber and the scattering atoms. Magnetization measurements as a function of temperature show a decrease in the blocking temperature (TB) even as a superparamagnetic behavior at room temperature for sample with 0.020 mol.L-1 of sucrose. / Neste trabalho foi realizado um estudo sobre a influência do uso de dois precursores orgânicos, sacarose e glicerina, no processo de obtenção de nanopartículas de ferrita de cobalto (CoFe2O4) pelo método de co-precipitação. As amostras foram estudadas através de diferentes técnicas de caracterização estrutural e magnética. As medidas de difração de raios X associadas às análises de refinamento Rietveld confirmaram que todas as amostras obtidas com e sem a adição de precursores orgânicos têm única fase identificadas em um sistema cristalino cúbico pertencente ao grupo de espaço . O tamanho médio de cristalito estimado pela equação de Scherrer, usando a largura a meia altura dos picos de difração, mostra que para as amostras sintetizadas sem e com concentração de 0,020 mol.L-1 de glicerina e de sacarose revelaram valores aproximadamente iguais a 14(2), 8(1) e 5(1) nm, respectivamente. As análises das curvas de Williamson-Hall mostram que ambos os precursores orgânicos utilizados neste trabalho influenciam na homogeneidade das amostras. As análises de microscopia eletrônica de transmissão indicam que a incorporação de sacarose durante o processo de síntese desses materiais reduz o tamanho médio do cristalito, assim como, induz um estreitamento na distribuição de tamanho, além de alterar a morfologia das amostras. Medidas de absorção de raios X realizadas nas bordas K do Co e Fe nas amostras sintetizadas com sacarose e glicerina apresentam uma baixa variação da densidade de estado desocupados no subnível p, no entanto revela um aumento na distância interatômica entre o átomo absorvedor e o espalhador. Medidas de magnetização como uma função da temperatura mostram uma diminuição na temperatura de bloqueio na amostra obtida com adição de sacarose, assim como, um comportamento superparamagnético à temperatura ambiente na amostra obtida com 0,020 mol.L-1 de sacarose.

Atualmente com o advento da nanociência e nanotecnologia, as nanopartículas magnéticas têm encontrado inúmeras aplicações nos campos da biomedicina, diagnóstico, biologia molecular, bioquímica, catálise, etc. As nanopartículas magnéticas funcionalizadas são constituídas de um núcleo magnético, envolvido por uma camada polimérica com sítios ativos, que podem ancorar metais ou compostos orgânicos seletivos. Estas nanopartículas são consideradas materiais híbridos orgânico-inorgânicos de grande interesse em aplicações comerciais devido à particularidade das propriedades obtidas. Entre as aplicações importantes podemos citar: tratamento por magnetohipertermia, carregadores de fármacos para áreas específicas do corpo, seleção de moléculas específicas, biossensores, melhoria da qualidade de imagens por RMN, etc. O trabalho foi desenvolvido em duas partes: 1) a síntese do núcleo constituído de nanopartículas superparamagnéticas de ferrita de cobalto e, 2) o recobrimento do núcleo por um polímero bifuncional o 3-aminopropiltrietoxissilano. Os parâmetros estudados na primeira parte da pesquisa foram: pH, concentração molar da base, tipo de base, ordem de adição dos reagentes, modo de adição dos reagentes, velocidade de agitação, concentração inicial dos metais, fração molar de cobalto e tratamento térmico. Na segunda parte estudou-se: o pH, a temperatura, o catalisador, a concentração do catalisador, o tempo de reação, a relação H2O/silano, o tipo de meio, o agente umectante e a eficiência do recobrimento em relação ao pH. Os produtos obtidos foram caracterizados pelas técnicas de difratometria de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (MET), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), espectroscopia de emissão atômica (ICP-AES), espectroscopia por infravermelho (FTIR), análises termogravimétricas (TGA/DTGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e curvas de magnetização (MAV) / Nowadays with the appear of nanoscience and nanotechnology, magnetic nanoparticles have been finding a variety of applications in the fields of biomedicine, diagnosis, molecular biology, biochemistry, catalysis, etc. The magnetic functionalized nanoparticles are constituted of a magnetic nucleus, involved by a polymeric layer with active sites, which ones could anchor metals or selective organic compounds. These nanoparticles are considered organic-inorganic hybrid materials and have great interest as materials for commercial applications due to the specific properties. Among the important applications it can be mentioned: magnetohyperthermia treatment, drugs delivery in specific local of the body, molecular recognition, biossensors, enhancement of nuclear magnetic ressonance images quality, etc. This work was developed in two parts: 1) the synthesis of the nucleus composed by superparamagnetic nanoparticles of cobalt ferrite and, 2) the recovering of nucleus by a polymeric bifunctional 3-aminepropyltriethoxysilane. The parameters studied in the first part of the research were: pH, hydroxide molar concentration, hydroxide type, reagent order of addition, reagent way of addition, speed of shake, metals initial concentrations, molar fraction of cobalt and thermal treatment. In the second part it was studied: pH, temperature, catalyst type, catalyst concentration, time of reaction, relation ratios of H2O/silane, type of medium and the efficiency of the recovering regarding to pH. The products obtained were characterized using the following techniques X-ray powder diffraction (DRX), transmission electronic microscopy (MET), scanning electronic microscopy (MEV), spectroscopy of scatterbrained energy spectroscopy (DES), atomic emission spectroscopy (ICP-AES), themogravimetric analysis (TGA/DTGA), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC) and magnetization curves (VSM)

[pt] A demanda energética mundial está em constante crescimento e tal cenário faz aumentar a preocupação com os impactos ambientais, muitos deles decorrentes da exploração de combustíveis fósseis e sua utilização desmedida. Neste contexto, o estudo da pirólise da biomassa apresenta uma alternativa para a produção direta de calor que pode vir a ser utilizado em usinas termoelétricas sustentáveis. Uma investigação foi realizada abordando o tema da reciclagem de madeira sobre a possibilidade de aproveitá-la a biomassa principal deste processo. Este trabalho apresenta a caracterização da madeira reciclada bem como da madeira de eucalipto para poder averiguar a similaridade química entre as duas biomassas. Para tanto foram realizadas análises de espectroscopia de infravermelhos (FTIR) e difração de raios-X (DRX), além de análises de microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia por dispersão de energia (MEV/EDS). Com o auxílio da técnica de termogravimetria (TG) foram realizados experimentos de pirólise lenta da madeira reciclada, a partir dos quais foram identificados eventos térmicos, caracterizados por perdas de massa. Para verificar um possível efeito oxidante dos óxidos Fe2CoO4 e Co3O4, realizou-se também pirólise lenta da mistura da madeira reciclada com cada um dos óxidos, tendo sido identificados eventos térmicos que não estavam presentes nos experimentos com a madeira pura. Os principais eventos foram avaliados cineticamente por métodos model-free que permitem a determinação da energia de ativação sem a necessidade de assumir uma ordem de reação. Foram utilizados os métodos de Kissinger (KS) e Kissinger-Akahira-Sunose (KAS), empregando os dados de experimentos realizados no TG com cinco taxas de aquecimento diferentes até 1100 graus Celsius. Para o evento térmico de maior importância, entre 200 e 390 graus Celsius tanto na madeira pura quanto na mistura, o ajuste de ambos o métodos foi satisfatório e está de acordo com a literatura. / [en] World s energy demand is constantly growing, and this scenario raises the concern about environmental impacts, many of them resulting from the constant manipulation of fossil fuels and their excessive use. In this context, the study of biomass pyrolysis presents an alternative for the direct production of heat that can be used in sustainable thermoeletric plants. To this end, a research has been carried out on the possibility of taking advantage of recycled wood as the main biomass of this process, an investigation that has been carried out along with a company in the field of wood recycling. This work presents the characterization of a recylced and a typical Brazilian eucalyptus wood with the purpose of proving their chemical similarity. Therefore, analysis of Scanning Electron Microscopy with Energy Dispersive Spectroscopy (SEM/EDS), X-ray diffraction (XRD) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) was performed. Thermogravimetric (TG) experiments were carried out with slow pyrolysis of recycled wood and eucalyptus wood, from wich were identified thermal events, characterized by mass losses. To verify a possible oxidative effect of the compounds Fe2CoO4 and Co3O4, slow pyrolysis of a mixture of the recycled wood with each of the oxides was also performed, and thermal events that were not present in the experiments with the pure wood were identified. The main thermal events were kinetic investigated with model-free methods wich allows the determination of the activation energy without the need of a reaction order pre-stipulated. In this workk were tested the Kissinger (KS) and Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) model-free methods and the TG data of five different heating rate were collected until 1100 Celsius degrees. For the most relevant thermal event, wich occurs from 200 to 390 Celsius degrees (for recycled wood and its mixture with the oxides) the adjustment of both methods was fine and accordance with literature.