Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-08-05T12:33:34Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Danns.pdf: 805757 bytes, checksum: 5e70e30baadbe3075ef81bdf7caf9524 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-05T12:33:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Danns.pdf: 805757 bytes, checksum: 5e70e30baadbe3075ef81bdf7caf9524 (MD5) Previous issue date: 2007 / In this work, activated carbon were synthesized through carbonization of a polymer, containing iron oxides with and without copper. The precursor of activated carbon was a styrene?divinylbenzene copolymer (Sty?DVB) synthesized through suspension polymerization, in the presence of inert diluentes to obtain a macroporous structure. The resin was sulfonated with sulfuric acid, in the presence of dichloroethane. For the synthesis of the supported catalysts, on first it was carried out oxide precipitation in the sulfonated resin and later a thermal treatment to obtain the carbonizated structures. The oxides synthesis were accomplished in three stages: the) incorporation of Fe2+ ions with or without Cu2+ in the resin by ion exchange; b) washing to remove the íons that were not adsorbed; c) coprecipitation in alkaline and oxidant solution. The thermal treatment consisted in calcination of polymer/oxide composite at 250 ºC, carbonization at 900 ºC and activation at 900 ºC with steam. The effect of copper concentration and presence of the support were investigated in the reaction of ethylbenzene dehydrogenation with and without steam. For comparison, bulk catalysts were prepared with the same conditions of coprecipitation of Fe2+ or Cu2+ ions for supported catalysts without the use of sulfonated resin. The materials were characterized by chemical analysis, X rays diffraction, termogravimetric analysis and porosity measurements by nitrogen physical adsorption. It was verified that the polymeric matrix affected the oxide type produced in comparison with coprecipitations in solution. The supported catalysts had better catalytic activities than the bulk and comercial ones because their higher porosities and specfic surface areas. Besides, during the reaction, they presented small tendence sinterization and coke formation. The last property is an intrinsic characteristic of the support based on polymeric activated carbon. / Neste trabalho, foram sintetizados carvões ativados através da carbonização do polímero contendo óxidos de ferro com e sem cobre. O precursor do carvão ativado foi um copolímero estireno??divinilbenzeno (Sty?? DVB) sintetizado através de polimerização em suspensão, na presença de diluentes inertes para produção de estrutura macroporosa. A matriz polimérica foi sulfonada com ácido sulfúrico, na presença de dicloroetano. Na síntese dos catalisadores suportados, primeiramente, foi realizado a síntese do óxido de ferro na matriz polimérica sulfonada e em seguida tratamento térmico. A síntese dos óxidos foi realizada em três etapas: a) incorporação de íons Fe2+ com ou sem Cu2+ na resina por troca iônica; b) lavagem para retirar os íons que não estão adsorvidos; c) coprecipitação em meio alcalino e oxidante. O tratamento térmico consistiu na calcinação do sistema polímero/óxido a 250 ºC, carbonizado a 900 ºC e ativado a 900 ºC na presença de vapor de água. Foi investigado o efeito da concentração do cobre e da presença do suporte na reação de desidrogenação do etilbenzeno com e sem vapor de água. Para efeito de comparação, catalisadores mássicos foram preparados com as mesmas reações de coprecipitação dos catalisadores suportados, mas sem o uso da matriz polimérica sulfonada. Além disso, foram avaliadas as propriedades do catalisador comercial do tipo mássico. Todos os materiais foram caracterizados por análise química, difração de raios X, análise termogravimétrica e medidas de porosidade por adsorção física de nitrogênio e atividade catalítica na reação de desidrogenação do etilbenzeno. Foi verificado que a matriz polimérica influencia no tipo de óxido produzido em comparação as coprecipitações em soluções. Os catalisadores suportados tiveram um melhor desempenho catalítico do que os mássicos e o catalisador comercial por ter uma maior porosidade e área superficial específica. Além disso, durante a reação, eles apresentaram menor tendência a sinterização e à formação de coque, sendo esta última uma característica intrínseca do suporte à base de carvão ativado polimérico.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2015. / Nanopartículas multicomponentes magnéticas/metálicas tem atraído muito atenção devido as suas propriedades magnéticas e ópticas únicas. Essas heteroestruturas podem ser aplicadas em terapia biomedicinal e imagem ou podem ser utilizadas também como carregadores de droga. Neste trabalho foram preparadas nanopartículas multicomponentes de CoFe 2O4/Ag atrav és do método de Tollens. A síntese de nanopartículas de ferrita de cobalto (CoFe 2O4) foi feita pelo método de co-precipitação química, usando como bases precipitantes, metilamina (CH3NH2) e o hidróxido de sódio (NaOH). Posteriormente as nanopartículas magnéticas foram colocadas em solução contendo o complexo diaminprata e deixadas sob agitação por um determinado tempo. Por _m, este complexo foi reduzido à prata metálica por glicose. Os diâmetros das ferritas puras e das estruturas multicomponentes foram obtidos por meio de difração de raios x do pó. A análise estrutural revelou a formação de única fase cristalina para as nanopartículas de ferrita de cobalto. Para os nanocompósitos multicomponentes o padrão de DRX mostrou a presença de picos de difração correspondentes as estruturas cúbicas das ferritas e da prata. Foi observado que a intensidade dos picos de difração das partículas híbridas tem dependência da razão Ag=CoFe2O4: Do ponto de vista macroscópico, ao serem submetidas a um imã as nanopartículas multicomponentes foram atraídas pelo mesmo, con_rmando assim, o seu comportamento magnético. As medidas de microscopia eletrônica de transmissão (MET) com espectroscopia de energia dispersiva (EDS) possibilitaram a visualização da interação entre as superfícies das duas estruturas. Foi possível através desta técnica obter a composição qualitativa e quantitativa dos materiais em regiões específicas. / Magnetic/metallic nanoparticles multicomponent has attracted much attention due to their unique magnetic and optical properties. Such heterostructures can be applied to biomedicinal therapy or image and can also be used as drug carriers. In this work, multicomponent nanoparticles CoFe2O4/Ag were prepared by Tollens method. The synthesis of cobalt ferrite CoFe2O4 nanoparticles were made by chemical coprecipitation method and, as precipitating bases, we have used methylamine (CH3NH2) and sodium hydroxide (NaOH). Subsequently, the magnetic nanoparticles were placed in the solution containing the complex diamin silver and left stirring for a certain time. Finally, this complex is reduced to metallic silver by glucose The diameters of cobalt ferrite nanoparticles and multicomponent structures were obtained from the powder diffraction X-rays patterns. Structural analysis showed the single spinel phase for ferrites. For the hybrid nanocomposites, the XRD patterns showed the presence of peaks corresponding to the cubic structure of ferrite and silver. It was observed that the intensity of the diffraction peaks of multicomponent particles is ratio dependent. From a macroscopic point of view, the hybrid particles have been subjected to an external magnetic field and were attracted confirming the magnetic behavior. Transmission electron microscopy (TEM) measurements with energy dispersive spectroscopy (EDS) allowed the visualization of both silver and ferrite structure. It was possible with this technique to obtain qualitative and quantitative materials analysis in specific spots.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-05-12T16:50:48Z No. of bitstreams: 1 2015_ArlonFernandodaSilva.pdf: 2288628 bytes, checksum: df068c1260ea11c92e2019e4e5533ed9 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-23T20:58:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_ArlonFernandodaSilva.pdf: 2288628 bytes, checksum: df068c1260ea11c92e2019e4e5533ed9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-23T20:58:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_ArlonFernandodaSilva.pdf: 2288628 bytes, checksum: df068c1260ea11c92e2019e4e5533ed9 (MD5) / A dopagem de ítrio em nanopartículas de óxido de ferro altera significativamente suas propriedades coloidais, mesmo em concentrações baixas (menores que 1%). Fluidos magnéticos obtidos com estas partículas se mostram muito estáveis, mantendo-se anos sem decantação ou floculação. Entretanto, pouco se sabe a respeito da origem destas alterações, mesmo o posicionamento relativo do ìtrio nas nanopartículas gera controvérsia. Neste trabalho foi realizada uma investigação das propriedades físicas destas nanopartículas. Para tanto, nanopartículas de ferrita com e sem dopagem de ítrio foram sintetizadas e uma caracterização química e estrutural foi feita em ambas, fluidos magnéticos com as duas espécies de nanopartículas também foram preparados. As técnicas utilizadas neste trabalho para a caracterização das nanopartículas foram Fluorescência de Raios X (XRF) e Espectroscopia de Emissão Ótica com Plasma Acoplado (ICP/AES) para a caracterização estequiométrica, Difração de Raios X (DRX) para a caracterização morfológica, permitindo estimar as dimensões das nanopartículas e o parâmetro de rede. Um experimento de microeletroforese também foi realizado para estimar o potencial eletrostático na superfície das nanopartículas e o valor encontrado para as nanopartículas com ítrio foi de 27% maior do que para as sem ítrio. Além destas técnicas, a espectroscopia da Fina Estrutura de Absorção de Raios X (XAFS) foi utilizada para a determinação da ocupação os cátions de ítrio na rede cristalina. A caracterização tornou evidente que o ítrio não altera de forma significativa as características estruturais das nanopartículas, como o parâmetro de rede e o diâmetro médio, porém as propriedades coloidais, como o potencial zeta, são drasticamente alteradas. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The yttrium doping in iron oxide nanoparticles alter significantly their colloidal properties, even at low concentrations (less than 1%). Magnetic fluids made with these nanoparticles show very stability, keeping years without without decantation or flocculation. However, little is known about the origin of these changes, even the relative positioning of Yttrium in nanoparticles generates controversy. In this work was performed an investigation of the physical properties of these nanoparticles. Therefore, ferrite nanoparticles with and without yttrium doping were synthesized and chemical and structural characterization was performed in both, magnetic fluids with the two kinds of nanoparticles were also prepared. The techniques used in this study to characterize the nanoparticles were X-Ray Fluorescence (XRF) and Optical Emission Spectroscopy Coupled Plasma (ICP/AES) for stoichiometric characterization, X-Ray Diffraction (XRD) for the morphological characterization, allowing estimate the dimensions of the nanoparticles and the lattice parameter. Was also conducted a microelectrophoresis experiment to estimate the electrostatic potential on the surface of the nanoparticles, and the value found for the nanoparticles with yttrium was 27% higher than for no yttrium. In addition to these techniques, the X-ray Absorption Fine Structure spectroscopy (XAFS) was used to determine the yttrium cations occupation in the crystal lattice. The characterization became apparent that yttrium does not significantly change the structural characteristics of nanoparticles, such as the lattice parameter and the diameter, but the colloidal properties, such as zeta potential, are altered critically.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T19:31:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 255285.pdf: 1704948 bytes, checksum: 7c8724e4bc014540e9d1100c71987082 (MD5) / O objetivo deste trabalho foi propor um projeto alternativo para um motor de ímãs permanentes de 11 kW, na carcaça 132S, operando a 1500 rpm. O motor proposto será comparado com o motor WMagnet da WEG que utiliza ímãs de NdFeB na configuração de ímãs internos. O projeto alternativo proposto utiliza ímãs de ferrite na configuração de ímãs enterrados, objetivando uma redução no custo do motor. Devido a baixa remanência do ferrite em comparação ao NdFeB é fundamental que exista uma concentração de fluxo no entreferro do motor, o que é alcançando a partir de 6 pólos. Para esta configuração é necessária a utilização de um eixo de material não-ferromagnético, garantindo assim que o fluxo dos ímãs seja enlaçado pelo enrolamento do estator. No estator, serão analisadas duas possibilidades de enrolamento, camada única, opção escolhida devido à redução de custo de fabricação, e camada dupla. As comparações serão feitas através de simulações baseadas em cálculos de elementos finitos. Destas simulações chegou-se a conclusão que o motor proposto de ferrite apresenta correntes de carga 6% mais elevadas e rendimento 1,4% menor que o motor WMagnet. O custo final do motor ficou 17% menor, considerando apenas o custo de materiais, e 22% menor, considerando os custos de fabricação. The objective of this work was to propose an alternative project for a permanent magnet motor, 11 kW output, 132S frame, 1500 rpm nominal speed. The proposed motor will be compared with WEG's WManget motor that uses interior NdFeB magnets. The alternative proposed motor uses buried ferrite magnets, in order to reduce the cost of the motor. Due lower remanet flux-density of ferrite, compared to NdFeB it is essential a flux concentration at airgap, which is reached from 6 polos. For this configuration, it is necessary to use a shaft of non-ferromagnetic material, ensuring the magnets flux cross the airgap. About winding, it will be analised two possibilities of winding, single layer, chosen option due manufacturing cost reduction, and double layer. The comparison between the proposal motor and WMagnet will be based on finite element calculation. From theses simulations, it was noticed that the ferrite proposal motor has load current 6% higher and efficiency 1.4% lower than WMagnet motor. The final cost of the motor is 17% lower, considering only the materials costs, and 22% lower, considering manufectoring costs.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-02-07T03:12:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343941.pdf: 4818500 bytes, checksum: ebb161a65b84859c2e91c374130d0afb (MD5) Previous issue date: 2016 / Nesse trabalho, apresentamos um estudo do comportamento da morfologiadas partículas e dos aglomerados de óxido de ferro,formados no reator de pirohidrólise do tipo Ruthner, com a variação da concentração de Fe2+. Os experimentos foram realizados em um reator industrial da ArcelorMittal unidade Vega, onde gerou-se as amostras para posterior analise morfológica e química. Os resultados mostraram uma forte influência da concentração de Fe2+ na formação das partículas e dos aglomerados, apresentando uma tendência de redução do tamanho das partículas com o aumento da concentração e Fe2+, influenciando a qualidade final do produto.Com respeito aos aglomerados, o estudo mostrou que tendem a aumentar em diâmetro com o aumento da concentração de Fe2+e, quanto à morfologia, se apresentam na forma de aglomerados esféricos ocos. O aumento do tamanho médio dos aglomerados tem como consequência o aumento da densidade aparente do material onerando os custos logísticos de armazenamento e transporte. Os resultados possibilitaram a padronização da concentração de Fe2+ no range adequado para gerar partículas de óxido de ferro com granulometria em conformidade com a especificação exigida.<br> / Abstract : In this work we present a study of the behavior of particles? morphology of iron oxide formed in pyrohydrolysis reactor type Ruthner, with the variation of Fe2+ concentration. The experiments were performed in an industrial reactor from ArcelorMittal Vega, which generated the samples for further morphological and chemical analysis. The results showed a strong influence of the concentration of Fe2+ in the formation of particles and agglomerates having a particle size reduction trend with increasing of Fe2+ concentration, influencing the product quality. With respect to the agglomerates, the study showed a tendencyof increasing in diameter with increasing concentration of Fe2+. The agglomeratesare in form of hollowsshells. The increase in the average size of the agglomerates has the effect of increasing the bulk density of the material burdening the logistical costs of storage and transportation. The results enabled the standardization of Fe2+ concentration in the appropriate range to generate iron oxide particles with a particle size in accordance with the required specification.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1997Bitstream added on 2014-06-13T20:27:17Z : No. of bitstreams: 1 janasi_sr_dr_araiq.pdf: 2566763 bytes, checksum: e10173459cbf62287b0478669d7c6ed0 (MD5) / A substituição parcial de íons Fe3+ por pares de íons (Co2+-Ti4+ ou Co2+-Sn4+) na ferrita de bário hexagonal (BaFe12O19) leva a uma substancial diminuição no campo coercitivo (Hc) com uma pequena mudança na magnetização de saturação (Ms), permitindo seu uso em gravação magnética e magneto-óptica de alta densidade. Os diferentes métodos de preparação de ferritas de bário resultam em produtos com propriedades distintas. Neste trabalho, preparou-se BaFe12-2xCoxTixO19 e BaFe12-2xCoxSnxO19 (0,25 £ x £ 1) por coprecipitação, utilizando cloretos dos metais precursores e solução de KOH/K2CO3 como precipitante. Após a secagem, o produto obtido foi calcinado a 950oC por 3h, lavado e seco. Os difratogramas de raios X indicaram a formação da ferrita de bário. As micrografias eletrônicas de varredura mostraram que os pós obtidos apresentam-se na forma de plaquetas hexagonais de 1 a 2mm. As curvas de magnetização das ferritas de bário dopadas mostraram que o campo coercitivo e a remanência diminuem em função do aumento da razão de substituição x. A curva de magnetização da amostra dopada com Co-Ti, com x = 1 é característica de uma ferrita mole, com Hc = 13,5 kA.m-1 (0,17 kOe), Ms = 46,1 emu.g-1 e Mr = 11,0 emu.g-1. Para a amostra dopada com Co-Sn a diminuição de Mr não é significante. Estes resultados mostraram que as propriedades magnéticas das ferritas de bário dopadas obtidas por coprecipitação foram melhoradas, em relação aos dados da literatura para ferrita de bário pura ou dopada. / The partial substitution of Fe3+ ions with pairs of ions (Co2+-Ti4+ or Co2+-Sn4+) in hexagonal barium ferrite (BaFe12O19) leads to a substantial reduction on coercivity (Hc) with only a low change in saturation magnetization (Ms), allowing its use in high density magnetic and magneto-optical recording. Different preparative methods result in barium ferrites with distinguished properties. In this work, BaFe12-2xCoxTixO19 and BaFe12-2xCoxSnxO19 (0.25 £ x £ 1) were prepared by the coprecipitation method using chloride salt precursors and KOH/K2CO3 solution. After drying, the powder was calcinated at 950oC by 3 h, washed and dried. The X ray diffraction patterns indicated the barium ferrite phase formation. The scanning electron micrographs showed that the particles are hexagonal platelike with diameter size ranging from 1 to 2 mm. The magnetization curves of substituted barium ferrites showed that the values of Hc and Mr decrease with the increase of the substitution ratio x. The magnetization curve profile for Co-Ti substituted sample with x =1 is characteristic of a soft ferrite with Hc = 13.5kA.m-1 (0.17 kOe), Ms = 46.1 emu.g-1 and Mr = 11.0 emu.g-1. These results indicated that the magnetic properties of substituted barium ferrites obtained by coprecipitation were improved when compared with the literature data for pure and substituted barium ferrite.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2000Bitstream added on 2014-06-13T19:44:55Z : No. of bitstreams: 1 godoi_rhm_dr_araiq.pdf: 3270573 bytes, checksum: 3559f7c3543330be1257e14395d9f52a (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Partículas magnéticas de ferrita de Ítrio (YIG) foram preparadas através da heterocoagulação da sílica sobre a ferrita de ítrio. A ferrita de ítrio foi obtida através do processo de nucleação homogênea, controlando a rota química a partir da hidrólise de cátions em meio ácido. A heterocoagulação foi induzida pela hidrólise do tetraetilortosilicato (TEOS) em diferentes meios de dispersão da ferrita de ítrio. Os produtos dispersos foram calcinados e caracterizados por magnometria de amostra vibrante, espectroscopia fotoeletrônica de raios X, microscopias eletrônicas de varredura e de transmissão, difração de elétrons, análise térmica diferencial, difratometria de raios X e mobilidade eletroforética. A camada de sílica que recobre a ferrita de ítrio foi identificada por microscopia eletrônica de transmissão. Difração de elétrons permitiu distinguir a fase policristalina da ferrita de ítrio e a sílica. A ausência dos picos de Fe e Y no espectro de XPS das partículas confirmam que o processo de heterocoagulação foi efetivo. Comparando as propriedades magnéticas da ferrita de ítrio e do sistema sílica/ferrita de ítrio infere-se que as propriedades de magnetização de saturação (Ms) e de campo coercivo (Hc) variaram em função da camada de sílica. / Yttrium iron garnet (YIG) particles were coated with silica for control of their synthesis, improving the performance of system and stabilization of magnetic properties. Well-defined magnet particles were prepared by heterocoagulating silica on yttrium iron garnet. Yttrium iron garnet was obtained by homogeneous nucleation process, controlling the chemical routes from cation hydrolysis in acid medium. The heterocoagulation was induced by hydrolysis of tetraethylorthosilicate (TEOS) in appropriate yttrium iron garnet dispersion medium. Dispersed calcinated product was and characterized by vibrating sample magnetometry, X-ray photoemission spectroscopy, transmission and scanning electron microscopies, small area electron diffraction, differential thermal analysis, X-ray diffractometry and electrophoretic mobility. The pure systems YIG and Silica particles dispersions show appropriated physical-chemistry characteristics to be heterocoagulated. The shell of silica on YIG was identified by transmission electron microscopy and small area electron diffraction allowed to distinguish both silica and polycrystalline YIG phases. The absence of Fe and Y peaks on the particle surface XPS measurements confirmed that the heterocoagulation process was carried out by X-ray photoemission spectroscopy Comparing the magnetic measures of the YIG and silica on YIG samples, the magnetic properties of Ms were reduced and of Hc varied in function of the cover layer.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-07-01T14:23:48Z No. of bitstreams: 1 2016_FernandoHenriqueMartinsdaSilva.pdf: 6401853 bytes, checksum: 20b6bbead353467f2b4fc3c257e8a8a6 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-07-27T15:01:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_FernandoHenriqueMartinsdaSilva.pdf: 6401853 bytes, checksum: 20b6bbead353467f2b4fc3c257e8a8a6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-27T15:01:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_FernandoHenriqueMartinsdaSilva.pdf: 6401853 bytes, checksum: 20b6bbead353467f2b4fc3c257e8a8a6 (MD5) / Neste trabalho, investigamos as propriedades estruturais de nanopartículas de ferrita core-shell MFe2O4 (M = Mn e Co) e de nanopartículas de ferrita core-shell mista de Mn-Zn. Tais nanopartículas são obtidas por co-precipitação hidrotérmica e são dispersas em meio ácido graças a um tratamento empírico de superfície em nitrato férrico, que impede que os nanogrãos sofram dissociação química a partir da incorporação de uma fina camada de maguemita. Medidas de dosagens químicas permitiram calcular as frações volumétricas do núcleo, da superfície bem como a espessura da camada superficial. Acompanhamos as modificações estruturais decorrentes do tempo de tratamento de superfície em nanocristais de ferrita MnFe2O4 e CoFe2O4 enquanto que as modificações estruturais em nanopartículas de ferrita mista de Mn-Zn foram investigadas em função do teor de zinco presente nas amostras. As técnicas de Difratometria de Raios X e Nêutrons foram utilizadas para determinar parâmetros estruturais, em particular, a distribuição catiônica nos interstícios da ferrita espinélio. Os métodos de refinamento de Rietveld foram elaborados para a obtenção precisa dessas informações com alto grau de confiabilidade. Espectroscopia de Absorção de Raios X foi utilizada para realizar uma investigação da estrutura local desses materiais tais como distâncias interatômicas, estado de oxidação médio e grau de inversão catiônica. A morfologia, cristalinidade e tamanho das nanopartículas de ferrita mista de Mn-Zn foram investigados pelas técnicas de microscopia TEM/HRTEM e Difração de Elétrons. Nas amostras de nanopartículas de ferrita de Mn e ferrita mista de Mn-Zn foi constatada a presença de cátions de Mn3+ que em ambiente octaédrico são responsáveis por distorções anisotrópicas conhecidas como efeito Jahn-Teller. O grau de inversão obtido para os materiais investigados neste trabalho diverge dos valores apresentados pelos materiais maciços devido ao processo de síntese e à oxidação dos cátion presentes na estrutura. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work, we investigated the structural proprieties of core-shell ferrite nanoparticles MFe2O4 (M = Mn and Co) and Mn-Zn ferrite nanoparticles. They were synthesized by hydrothermal co-precipitation and they were dispersed in acid medium thanks an empirical surface treatment in ferric nitrate which prevent the chemical dissociation since a thin maghemite layer is incorporated on the surface of the nanograins. Chemical titrations allowed us to calculate the volume fractions of core, shell as well the thickness of the surface layer. We followed the structural changes induced by the surface treatment time in MnFe2O4 and CoFe2O4 nanocrystals whereas the structural changes in Mn-Zn ferrite nanoparticles were investigated in function of the zinc content in the samples. X-ray and Neutron diffractions were used to determine the structural parameter, in special the cation distribution in the spinel ferrite sites. The Rietveld refinement method was elaborated in order to obtain precise structural information with high degree of reliability. X-ray Absorption Spectroscopy was performed to investigate the local structure information of these materials such as interatomic distances, mean oxidation state and inversion degree. Morphology, crystallinity and size of the mixed ferrite nanoparticles were investigated by microscopy technique TEM/HRTEM and electron diffraction. In manganese de Mn-Zn ferrite nanoparticles, the presence of Mn3+ in octahedral environment is responsible to perform anisotropic distortions known as Jahn-Teller effect. The inversion degree obtained for the materials investigated in this work diverges from the values presented for the bulk materials due to the cation oxidation and the synthesis process. ________________________________________________________________________________________________ RESUMÉ / Dans cette thèse, nous avons étudié les propriétés structurales des nanoparticules de ferrite core-shell MFe2O4 (M = Mn et Co) et de nanoparticules de ferrite core-shell mixte de Mn-Zn. Ces nanoparticules sont obtenues par co-précipitation hydrothermique et sont dispersées dans un milieu acide par un traitement de surface empirique avec nitrate ferrique, ce qui empêche les nanograins de dissociation chimique en raison de l’incorporation d’une couche mince de maghémite. Dosages chimiques permettent de calculer la fraction volumétrique du coeur, de la surface et l’épaisseur de la couche de superficiel. Nous avons suivi les changements structurels résultant de la durée du traitement de surface en nanocristaux de ferrite MnFe2O4 et CoFe2O4 tandis que les changements structurels dans nanoparticule ferrite mixte de Mn-Zn ont été étudiées en fonction de la teneur en zinc dans les échantillons. Les techniques de Diffraction des Rayons-x et de Neutrons ont été utilisés pour déterminer des paramètres de structure, en particulier la diffusion de cations dans les interstices de la ferrite spinelle. Les méthodes de raffinement de Rietveld sont développés pour obtenir les informations avec un degré élevé de fiabilité. Spectroscopie d’Absorption des Rayons-x a été utilisée pour une recherche de la structure locale de ces matières telles que les distances inter-atomiques, l’état d’oxydation moyenne et le degré d’inversion. La morphologie, cristallinité et la taille des nanoparticules mixtes de ferrite Mn-Zn ont été étudiés par des techniques de microscopie TEM/HRTEM et Diffraction des Électrons. Dans les échantillons de nanoparticules de ferrite de manganèse et ferrite mixte de Mn-Zn on a constaté la présence de cations de Mn3+ dans un environnement octaédrique qui sont responsables pour la déformation anisotrope connu comme l’effet Jahn-Teller. Le degré d’inversion obtenue pour les matériaux recherché dans cette travaille diffèrent des montants présentés par les matériaux bulk en raison du processus de synthèse, réduit à l’échelle nanométrique et augmentation du rapport surface/volume.

Made available in DSpace on 2018-08-01T21:59:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11389_Dissertação final Erik Fissicaro Procópio.pdf: 24584907 bytes, checksum: 5ba9c93de30291017ebff299b50c84bf (MD5) Previous issue date: 2017-07-27 / Neste trabalho, estudamos a formação e as propriedades estruturais e magnéticas das fases de ferritas Mn1-xZnxFe2O4 (x = 0; 0,5; 1), preparadas pela técnica de moagem (High-energy ball milling), via difração de raios-X (DRX), espectroscopia Mössbauer do 57Fe (sem campo aplicado) e medidas de susceptibilidade magnética (em função da temperatura e da frequência do campo AC). Para as ferritas mista e pura de Mn, houve um acidente no processo de preparação e constatamos uma contaminação dos materiais, que comprometeu a apresentação sistemática dos resultados. Resolvemos apresentar os resultados nesta dissertação para ficarem registrados. Com a parte confiável dos dados, fomos capazes de inferir que todas as ferritas, preparadas por moagem nas condições estabelecidas neste trabalho, apresentam uma cinética de formação bastante similar. Contudo, tivemos sucesso na produção da ferrita de zinco (ZnFe2O4), onde acompanhamos a cinética de formação desta fase, que se iniciou nas primeiras 10 h de moagem, mas que não se completou mesmo após 200 h [existe ainda 6% dos precursores (pós de ZnO e &#945;-Fe2O3) no material]. Especificamente, observamos uma alta taxa de formação da fase ZnFe2O4 até às 90 h de moagem, com posterior redução da taxa de reação de estado sólido entre os pós precursores. Por espectroscopia Mössbauer do 57Fe e difração de raios-X, distinguimos a formação de duas fases distintas da ferrita ZnFe2O4 moída por 200 h: uma com estrutura cristalina do tipo espinélio e parâmetro de rede similar ao valor encontrado para este material no bulk e uma fase magnética. Esta fase com grãos cristalinos da ordem de 12 nm para a amostra moída 200 h (recém moída), segundo os espectros Mössbauer, tem temperatura de ordem magnética bem acima (TC &#8776; 90 K) daquela encontra para a ferrita no bulk, que é de 10 K. Atribuímos este aumento no valor de TC ao processo de inversão catiônica entre os sítios A e B da estrutura espinélio que, por sua vez, deveriam ser ocupados somente por íons Zn e Fe, respectivamente. A outra componente dos espectros Mössbauer, com temperatura de ordem magnética acima de 300 K, corresponde uma distribuição de campos magnéticos hiperfinos. As frações destas componentes mudam à medida que procedemos com tratamentos térmicos, ou seja, quando se: (i) aumenta o tamanho médio de grãos, (ii) reduz as micro-tensões produzidas pelo processo de moagem e (iii) reduz também a inversão catiônica entre os sítios A e B. Este processo de tratamento térmico produz um material ainda nanoestruturado, mas com grãos da ordem de 14-17 nm, que se ordenam em temperaturas inferiores à temperatura de 30 K, segundo medidas de susceptibilidade magnética AC e Mössbauer. Propomos dois modelos (A e B) para explicar nossos dados experimentais. No modelo A, a região de contorno de grão é desprezível do ponto de vista magnético e teríamos uma vasta distribuição de tamanhos de grãos. No modelo B, teríamos uma distribuição mais estreita de grãos, mas com grande contribuição das regiões de contornos de grãos, ou seja, região que governará a interação magnética entre os grãos. Não conseguimos definir qual dos modelos é o mais apropriado, mas baseado em argumentos físicos, inferimos que seja o modelo B. De qualquer forma, os grãos, com ordem cristalina, estariam interagindo magneticamente e produzindo um T0 (do modelo de Fulcher) de 75 K. Este valor, juntamente com os dados de susceptibilidade magnética, indicam que a ferrita de ZnFe2O4 tratada termicamente em 773 ou 973 K exibe comportamento tipo cluster-glass, com valores das temperaturas de congelamento bem definidos, uma vez que @T&#967;(Tf ; f) = 0.

Made available in DSpace on 2018-08-27T13:42:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_12289_90-JOMAR JOSÉ KNAIP RIBEIRO.pdf: 4304380 bytes, checksum: 00e2bb33729d0ec97691967fa51bec74 (MD5) Previous issue date: 2018-08-10 / Neste estudo foi avaliada a produção de estruturas de ferritas do tipo espinélio AFe2O4 (A= Co e Ni) utilizando uma rota alternativa para a confecção de nanomateriais, a partir da inserção como meio reacional de particulados secos de rejeitos provenientes do processamento de sucos de laranja e maracujá. Para a caracterização dos materiais foram utilizadas as técnicas de Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Difração de Raios-X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Para as ferritas de níquel e cobalto, os precursores foram produzidos por meio da solução entre nitratos, água destilada e particulados secos dos rejeitos, sendo dispostos em um refratário e encaminhados para um forno convencional nas condições de 353 K por 24 h. Especificamente para a ferrita de cobalto, foram utilizados os rejeitos de laranja, e avaliadas as concentrações do particulado nos níveis de 20, 40 e 60 g.L-1, bem como a temperatura de calcinação de 873, 973, 1073 e 1173 K por 6 h para a obtenção dos pós nanométricos. Ambos fatores mostraram-se favoráveis para a síntese dos materiais, porém a concentração mostrou-se mais significativa para a obtenção de pós de ferrita de cobalto, pois apresentou maiores graus de pureza na condição de 60 g.L- 1. Foi avaliado o tempo de calcinação nas condições de 873 K por 1, 2, 3 e 6h, porém este fator não mostrou-se significativo. A partir dos valores ótimos para concentração e o tempo de calcinação, as ferritas de níquel foram produzidas utilizando os rejeitos do maracujá, explorando diferentes temperaturas para o tratamento isotérmico nas condições de 573, 673, 773, 873, 973, 1073, 1173 e 1273 K e 1 h. Constatou-se para a síntese, o mesmo comportamento dos particulados laranja, sendo obtidos materiais nanocristalinos de ferrita com estrutura do tipo espinélio possuindo alto grau de pureza e apresentando a influência positiva neste parâmetro com a temperatura de calcinação. Os resultados demostraram-se bastante satisfatórios com porcentagens da fase ferrita acima de 98 % para ambos materiais produzidos.