Este trabalho investigou a deposição dos filmes finos de ferritas de lantânio dopado com estrôncio e cobalto La1-xSrxCo1-yFeyO3-δ (LSCF) através da técnica de spray pirólise empregando precursores inorgânicos e silício como substrato. Foram utilizados água e etanol na proporção de (3:1) como solvente na preparação da solução a ser aspergida. As deposições foram realizadas em diferentes temperaturas: 130ºC, 150ºC, 170ºC e 200ºC. Os filmes de LSCF antes e após o tratamento térmico foram analisados por difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). O spray de deposição dos filmes em função das soluções com diferentes proporções de etanol (0%, 50%, 75% e 100%) foi investigado utilizado uma câmera rápida de alta resolução e um laser com comprimento de onda 532 nm. Os resultados evidenciaram que a temperatura de ebulição do solvente e de deposição são parâmetros importantes na determinação da morfologia dos filmes. Maiores teores de etanol promovem um aumento nos valores do ângulo de cone e que a propriedade da tensão superficial exerce significativamente maior influência nos aspectos que envolvem a estrutura do spray, a atomização do líquido, formação de gotas e no ponto de ruptura das soluções Os resultados de DRX apresentaram a fase cristalina majoritária de LSCF após o tratamento térmico a 750°C por 2 horas e a fase secundária de La2O3. As imagens de MEV evidenciaram a formação de filmes para as distâncias de deposição de 120 mm, embora apenas na temperatura de 200°C apresentasse uma estrutura porosa antes e após o tratamento térmico. A presença de interdifusão e microporosidade foi observada para esse filme. Para as diferentes composições de LSCF nas condições de 120 mm e a 200°C, apenas as composições de La1-xSrxCo0,2Fe0,8 com x = 0,6, 0,9 e 0,7 apresentaram estrutura porosa após o tratamento térmico. O filme de La0,8Sr0,2Co0,2Fe0,8 apresentou maior condutividade iônica/elétrica e energia de ativação. A presença de fases secundárias (La2O3, SrO2 e La2CoO3) contribuiu para a redução da condutividade elétrica e iônica e a energia de ativação. / This work investigated the deposition conditions of thin lanthanum ferrite films doped with strontium and cobalt – La1-xSrxCo1-yFeyO3-δ (LSCF) through the spray pyrolysis technique using inorganic precursors and silicon as a substrate. Water and ethanol were used in the proportion (3:1) as solvent in the preparation of the solution to be sprinkled. The depositions were carried out at different temperatures: 130°C, 150°C, 170°C and 200°C. The films of LSCF were analyzed by X-ray diffraction and scanning electron microscopy before and after thermal treatment. The XRD results showed the obtainment of crystalline phase of LSCF after thermal treatment at 750°C/2hours and secondary phase of La2O3. The sprays of solutions with different proportions of ethanol (0%, 50%, 75% and 100%) were analyzed using a fast high-resolution camera and a laser with a wavelength of 532nm.The results showed those deposition temperature and solvente boiling points are important parameters to determine the thin morphology Higher ethanol levels promote an increase in the cone angle values and that the property of the surface tension exerts significantly greater influence on issues involving the structure of the spray, the atomization of the liquid, the droplets formation and the breaking point of the solutions. The XRD results showed the obtainment of majority crystalline phase of LSCF after thermal treatment at 750°C/2 hours with the presence of secondary phase of La2O3. The SEM images showed formation of films for the distance of 120 mm, although only at the temperature of 200°C it presents porous morphology before and after thermal treatment. The presence of interdiffusion and microporosity was observed for this film. For different LSCF compositions under the conditions of 120 mm and 200°C, the films of La1-xSrx Co0,2Fe0,8 with x = 0,6; 0,9 and 0,7 presented porous morphology after thermal treatment. Otherwise, the film of La0,8Sr0,2Co0,2Fe0,8 showed the highest ionic/electrical conductivity. The presence of secondary phase (La2O3, SrO2 and La2CoO3) evidenced by XRD promoted a decrease in ionic/electrical conductivity and in the activation energy.

O objetivo deste trabalho foi investigar a influência da variação da concentração micelar crítica do surfactante cetiltrimetil brometo de amônio (CTAB) na síntese, pelo método de coprecipitação, do composto Zn0,25Mn0,75Fe2O4 (Frankilinita) e ainda a influência do processamento das amostras por reação hidrotermal. Foram utilizadas concentrações de 1, 2, 3, 4, 5 e 10 vezes a concentração micelar crítica de CTAB, resultando em 12 amostras: seis com e seis sem tratamento hidrotermal. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X, espectrometria de infravermelho (FTIR) e medidas magnéticas. A análise magnética foi realizada por um susceptometria AC, sendo possível obter a susceptibilidade magnética e a densidade de energia magnética. Foram realizadas análises dos espectros de absorção por FTIR, identificando duas fases, Frankilinita e Akaganéita. A estrutura e morfologia das nanoferritas foram analisadas por difração de raios X, mostrando que na síntese por coprecipitação existiu uma tendência no aumento do tamanho médio de cristalitos da fase Akaganéita e diminuição do tamanho médio de cristalitos da fase Frankilinite. As amostras submetidas a tratamento hidrotermal apresentaram tendência à diminuição do tamanho médio de cristalitos de ambas as fases, bem como o aumento da porcentagem da fase Frankilinite, comparativamente às amostras sintetizadas apenas por coprecipitação, sugerindo que o tratamento hidrotermal foi efetivo na obtenção de materiais nanoestruturados de partículas menores. / The objective of this work was to investigate the influence of the critical micelle concentration of the CTAB surfactant on the synthesis of the compound Zn0.25Mn0.75Fe2O4 (Frankilinite) by the coprecipitation method and then processing fractions of the synthesized material by hydrothermal treatment. The magnetic characterization was performed by AC susceptometry, being possible to determine the magnetic susceptibility and the dissipated energy. The FTIR analysis identified two phases, Frankilinite and Akaganéite. The structure and morphology of the nanoferrites were analyzed by X-ray diffraction and it was shown that the samples synthesized by coprecipitation only presented the tendency to increasing of crystallite sizes of the akaganéita phase and decreasing of crystallite sizes of the Frankilinite phase as a function of CTAB concentration. The samples submitted to subsequent hydrothermal treatment presented a tendency to decreasing the crystallite sizes of both phases and increasing in Frankilinite phase fraction, compared to the samples synthesized only by coprecipitation, suggesting that the hydrothermal treatment was effective in obtaining nanostructured materials of smaller particles.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-03-08Bitstream added on 2014-06-13T19:50:17Z : No. of bitstreams: 1 antonio_sg_me_bauru.pdf: 3160547 bytes, checksum: 9d2a5b8b4f185ebe13b3880b18a9443c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os espinélios têm como sua fórmula unitária geral (A1-iBi)[AiB2-i]O4 (0 =i =1), em que os parênteses são os sítios tetraédricos, os colchetes representam os sítios octaédricos e i é o grau de inversão que representa a distribuição dos cátions na rede cristalográfica. Para i igual a 1 o espinélio é chamado de inverso e tem os cátions distribuídos nos sítios tetraédrico e octaédrico de acordo com a fórmula (B)[AB]O4 e igual a 0 o espinélio é chamado de normal com a fórmula (A)[B2]O4, e para 0 < i < 1 os cátions A e B estão distribuídos entre os dois sítios randomicamente e são chamados de parcialmente invertidos ou mistos. As propriedades desses materiais dependem dos tipos de cátions e do grau de inversão. Neste trabalho utilizamos o processo de combustão, o qual tem sido apresentado como um método eficiente para a produção de partículas nanométricas, para a obtenção do sistema Ni1-d Co d Fe2O4 (d = 0; o; u; ; 1). Os materiais resultantes foram caracterizados usando o método de Rietveld para determinar a distribuição dos cátions nos sítios tetraédrico e octaédrico. Análises de espectroscopia Mössbauer foram utilizadas para corroborar os resultados obtidos pelo Método de Rietveld. A principal variável para promover a síntese de óxidos por reação de combustão e otimizá-la é a razão combustível/oxidante, que foram variadas de 1X (estequiométrica), 1,5X e 2X (dobro) e estabelecida o dobro para o desenvolvimento do trabalho. Observamos também, indicações que a razão combustível/oxidante deve variar para cada estequiometria (d ), e que o Co e Ni ocupam apenas os sítios octaédricos. O método de Rietveld e a luz síncrotron permitiram a determinação da estequiometria em cada composição, e os cálculos de microdeformação mostram a existência de flutuação composicional. / The spinels have the general unity formulae (A1-iBi)[AiB2-i]O4 (0 =i =1), where () represents the tetrahedral sites, [ ] represents the octahedral sites and i is the degree of inversion that represents the distribution of cations in the crystal lattice. For i equal to 1 it is the inverted spinel (B)[AB]O4 and i = 0 it is the normal spinel (A)[B2]O4, and for 0 < i < 1 the cations A and B are randomly distributed between the two sites. The properties of these materials depend on the types of cations and the degree of inversion. In this work we use the combustion process, which has been presented as an efficient method for the production of nanometrics particles, for the attainment of the system Ni1-d Co d Fe2O4 (d = 0; o; u; ; 1). The resulting materials were characterized using the Rietveld Method (RM) to determine the cations distribution in the tetrahedral and octahedral sites. Analyses of Mössbauer spectroscopy carried through by E. Miola and H. Rechenberg had been also used to corroborate the results obtained using Rietveld Method. The main variable to promote the oxide synthesis through combustion reaction is the fuel/oxidant ratio that, in this work, varied from stoichiometric (ratio = 1) up to two times (ratio = 2). We observe that the ratio varies from one stoichiometry to another(d ), and that Co and Ni occupy only the octahedral sites. We observe, also, that the procedure is not yet adjusted to get itself homogeneous material, since the materials present particles with very varied sizes and degree of agglomeration. The Rietveld method and the synchrotron light allowed the determination of the stoichiometry for each composition.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CesarRMS_TESE.pdf: 4847104 bytes, checksum: d7b76254ab621fe30c0fe75fd8680501 (MD5) Previous issue date: 2013-06-18 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / For the chemical method of synthesis of co-precipitation were produced ferrite powders manganese-cobalt equal stoichiometric formula Mn (1-x) Co (x) Fe2O4, for 0 < x < 1, first reagent element using as the hydroxide ammonium and second time using sodium hydroxide. The obtained powders were calcined at 400 ? C, 650 ? C, 900 ? C and 1150 ? C in a conventional oven type furnace with an air atmosphere for a period of 240 minutes. Other samples were calcined at a temperature of 900 ? C in a controlled atmosphere of argon, to evaluate the possible influence of the atmosphere on the final results the structure and morphology. The samples were also calcined in a microwave oven at 400 ? C and 650 ? C for a period of 45 minutes possible to evaluate the performance of this type of heat treatment furnace. It was successfully tested the ability of this group include isomorphic ferrite with the inclusion of nickel cations in order to evaluate the occurrence of disorder in the crystalline structures and their changes in magnetic characteristics.To identify the structural, morphological, chemical composition and proportions, as well as their magnetic characteristics were performed characterization tests of X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), energy dispersive spectroscopy (EDX), thermogravimetric (TG), vibrating sample magnetometry (MAV) and M?ssbauer spectroscopy. These tests revealed the occurrence of distortion in the crystal lattice, changes in magnetic response, occurrence of nanosized particles and superparamagnetism / Pelo m?todo qu?mico da s?ntese da coprecipita??o foram produzidos p?s de ferritas de mangan?s-cobalto com f?rmula estequiom?trica igual a Mn(1-x)Co(x)Fe2O4, para 0 < x <1, primeiramente utilizando como elemento reagente o hidr?xido de am?nio e, em segundo momento, utilizando hidr?xido de s?dio. Os p?s obtidos foram calcinados nas temperaturas de 400?C, 650?C, 900?C e 1150?C, em forno convencional tipo mufla com atmosfera de ar pelo per?odo de 240 minutos. Outras amostras foram calcinadas na temperatura de 900?C, em atmosfera controlada de arg?nio, para possibilitar avaliar a influ?ncia da atmosfera nos resultados finais de estrutura e morfologia. As amostras foram tamb?m calcinadas em forno de microondas nas temperaturas de 400?C e 650?C, durante per?odo de 45 minutos, possibilitando avaliar o desempenho do tratamento t?rmico neste tipo de forno. Foi testada com ?xito a capacidade de inclus?o isom?rfica deste grupo de ferrita com a inclus?o de c?tions de n?quel, permitindo avaliar ocorr?ncia de dist?rbio nas estruturas cristalinas e respectivas altera??es das caracter?sticas magn?ticas. Para identificar as caracter?sticas estruturais, morfol?gicas, de composi??o qu?mica e propor??es, bem como suas caracter?sticas magn?ticas, foram realizados ensaios de caracteriza??o de difra??o de raios X (DRX), microscopia eletr?nica de varredura (MEV), microscopia eletr?nica de transmiss?o (MET), espectroscopia de energia dispersiva (EDX), termogravimetria (TG), magnetometria de amostra vibrante (MAV) e espectroscopia M?ssbauer. Estes ensaios revelaram ocorr?ncia de distor??es na rede cristalina, altera??es de resposta magn?tica, ocorr?ncia de part?culas nanom?tricas e superparamagnetismo

Submitted by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2018-05-02T18:24:47Z No. of bitstreams: 1 KaíckVOC_DISSERT.pdf: 2201549 bytes, checksum: 0aa156688ef6e55d0663212f326229e2 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2018-06-18T16:54:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 KaíckVOC_DISSERT.pdf: 2201549 bytes, checksum: 0aa156688ef6e55d0663212f326229e2 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2018-06-18T16:54:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 KaíckVOC_DISSERT.pdf: 2201549 bytes, checksum: 0aa156688ef6e55d0663212f326229e2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-18T16:55:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KaíckVOC_DISSERT.pdf: 2201549 bytes, checksum: 0aa156688ef6e55d0663212f326229e2 (MD5) Previous issue date: 2018-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Microstrip antennas have a potential that was only initially studied in 1953, to receive more attention only in the 1970s. Since then, several techniques, methods of analysis, algorithms, and materials have been developed to study, understand and produce these antennas. Advantages such as low cost, small dimensions, low weight and volume, aerodynamically advantageous format, possibility to have flat or curved format made this antenna one of the most interesting for the military area, and now for commercial and industrial area. This work has as objective at the development of substrates for microfite antennas using Ni-Zn-type Ferrites using the Sol-Gel technique, a physicochemical process that allows the obtaining of nanometric particles, in view of the ease of execution of this technique. The experiments consisted in the production of three types of ferrites, NiFe2O4, ZnFe2O4 and Ni0,5Zn0,5Fe2O4 in which these pellets were used as substrates of the microfite antennas. Then, simulations were carried out using commercial HFSS software to verify the influence of the magnetic properties of the material on antenna parameters such as return loss, bandwidth, and Smith's chart. The simulated results were divided into groups called dielectric and standard, in which these groups differed in the presence or absence of the magnetic characteristics of the material. All the results were compared with the values measured and analyzed by verifying some effects such as the reduction of the resonance frequency of the antennas / As antenas de microfita têm um potencial que só foi inicialmente estudado em 1953, para receber mais atenção somente na década de 1970. Desde então foram desenvolvidas diversas técnicas, métodos de análises, algoritmos, e materiais com o intuito de estudar, compreender e produzir estas antenas. Vantagens como custo baixo, pequenas dimensões, baixo peso e volume, formato aerodinamicamente vantajoso, possibilidade de ter formato plano ou curvo fizeram desta antena uma das mais interessantes para a área militar, e agora para a área comercial e industrial. Este trabalho visou o desenvolvimento de substratos para as antenas de microfita utilizando Ferritas do tipo Ni-Zn através da técnica de Sol-Gel, um processo físico-químico que permite a obtenção de partículas nanométricas, tendo em vista a facilidade de execução dessa técnica. Os experimentos consistiram na produção de três tipos de pastilhas de Ferritas, NiFe2O4, ZnFe2O4 e Ni0,5Zn0,5Fe2O4 em que essas pastilhas foram utilizadas como substratos das antenas de microfita. Em seguida, foi realizado simulações, por meio do software comercial HFSS®, com o objetivo de verificar a influência das propriedades magnéticas do material em parâmetros das antenas como perda de retorno, largura de banda, carta de Smith. Os resultados simulados foram divididos em grupos chamados de dielétrico e padrão, no qual esses grupos se diferenciavam no tocante a presença ou não das características magnéticas do material. Todos os resultados foram comparados com os valores medidos e analisados verificando alguns efeitos como a redução da frequência de ressonância das antenas / 2018-05-02

GONÇALVES, Nizomar de Sousa. Síntese e caracterização de nanopartículas de ferritas de níquel e de colbalto preparadas pelo método sol-gel proteico. 2011. 119 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2014-11-14T18:02:46Z No. of bitstreams: 1 2011_tese_nsgoncalves.pdf: 10518347 bytes, checksum: e003b7eaec2ac72b848255b9299513ce (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-11-14T18:18:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_tese_nsgoncalves.pdf: 10518347 bytes, checksum: e003b7eaec2ac72b848255b9299513ce (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-14T18:18:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_tese_nsgoncalves.pdf: 10518347 bytes, checksum: e003b7eaec2ac72b848255b9299513ce (MD5) Previous issue date: 2011 / In this work we present the study of the synthesis of nanosized nickel and cobalt ferrites by sol-gel proteic method. This work revisited the method of X-ray powder diffraction analysis known as Williamson-Hall plotting. This method provides size-strain studies in nanoparticles samples. Nickel ferrites has presented particle sizes that increase when the calcination temperature increases. Nickel ferrites nanoparticles were characterized by Mössbauer spectroscopy. Sample calcined at 400°C has presented superparamagnetic properties and those calcined at higher temperatures behavior as magnetic materials. Cobalt ferrites nanoparticles were charcterized by X-ray powder diffraction, small angle X-ray scattering e magnetization. Cobalt ferrites has not presented superparamagnetic behavior. For the synthesis of cobalt ferrites some parameters that are important to the process control were studied: calcination temperature, calcination time, heat rate. We have shown the relation among those parameters and the particle size and properties control to the cobalt ferrite nanoparticles. / Este trabalho apresenta o estudo da síntese de nanopartículas de ferritas de níquel e de cobalto usando o método sol-gel proteico. Inicialmente, é resgatado o método do gráfico de Williamson-Hall na análise dos dados de difração de raios X. Este método permite calcular o tamanho médio de partícula e a microdeformação. Ferritas de níquel apresentaram tamanhos de partículas que crescem com o aumento da temperatura de calcinação. Nanopartículas de ferrita de níquel foram caracterizadas por espectroscopia Mössbauer. As amostras calcinadas a 400 °C apresentaram comportamento superparamagnético ao passo que aquelas calcinadas em temperaturas superiores apresentaram comportamento magnético. As ferritas de cobalto foram caracterizadas usando difração de raios X, espalhamento de raios X a baixo ângulo e medidas de magnetização. As ferritas de cobalto não apresentaram comportamento superparamagnético. Na síntese das ferritas de cobalto, alguns parâmetros associados com o controle do processo foram estudados: temperatura de calcinação, tempo de calcinação, taxa de aquecimento/resfriamento. Deduziu-se a relação de cada parâmetro com o controle do tamanho de partícula e das propriedades das ferritas de cobalto.

Este trabalho investigou a deposição dos filmes finos de ferritas de lantânio dopado com estrôncio e cobalto La1-xSrxCo1-yFeyO3-δ (LSCF) através da técnica de spray pirólise empregando precursores inorgânicos e silício como substrato. Foram utilizados água e etanol na proporção de (3:1) como solvente na preparação da solução a ser aspergida. As deposições foram realizadas em diferentes temperaturas: 130ºC, 150ºC, 170ºC e 200ºC. Os filmes de LSCF antes e após o tratamento térmico foram analisados por difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). O spray de deposição dos filmes em função das soluções com diferentes proporções de etanol (0%, 50%, 75% e 100%) foi investigado utilizado uma câmera rápida de alta resolução e um laser com comprimento de onda 532 nm. Os resultados evidenciaram que a temperatura de ebulição do solvente e de deposição são parâmetros importantes na determinação da morfologia dos filmes. Maiores teores de etanol promovem um aumento nos valores do ângulo de cone e que a propriedade da tensão superficial exerce significativamente maior influência nos aspectos que envolvem a estrutura do spray, a atomização do líquido, formação de gotas e no ponto de ruptura das soluções Os resultados de DRX apresentaram a fase cristalina majoritária de LSCF após o tratamento térmico a 750°C por 2 horas e a fase secundária de La2O3. As imagens de MEV evidenciaram a formação de filmes para as distâncias de deposição de 120 mm, embora apenas na temperatura de 200°C apresentasse uma estrutura porosa antes e após o tratamento térmico. A presença de interdifusão e microporosidade foi observada para esse filme. Para as diferentes composições de LSCF nas condições de 120 mm e a 200°C, apenas as composições de La1-xSrxCo0,2Fe0,8 com x = 0,6, 0,9 e 0,7 apresentaram estrutura porosa após o tratamento térmico. O filme de La0,8Sr0,2Co0,2Fe0,8 apresentou maior condutividade iônica/elétrica e energia de ativação. A presença de fases secundárias (La2O3, SrO2 e La2CoO3) contribuiu para a redução da condutividade elétrica e iônica e a energia de ativação. / This work investigated the deposition conditions of thin lanthanum ferrite films doped with strontium and cobalt – La1-xSrxCo1-yFeyO3-δ (LSCF) through the spray pyrolysis technique using inorganic precursors and silicon as a substrate. Water and ethanol were used in the proportion (3:1) as solvent in the preparation of the solution to be sprinkled. The depositions were carried out at different temperatures: 130°C, 150°C, 170°C and 200°C. The films of LSCF were analyzed by X-ray diffraction and scanning electron microscopy before and after thermal treatment. The XRD results showed the obtainment of crystalline phase of LSCF after thermal treatment at 750°C/2hours and secondary phase of La2O3. The sprays of solutions with different proportions of ethanol (0%, 50%, 75% and 100%) were analyzed using a fast high-resolution camera and a laser with a wavelength of 532nm.The results showed those deposition temperature and solvente boiling points are important parameters to determine the thin morphology Higher ethanol levels promote an increase in the cone angle values and that the property of the surface tension exerts significantly greater influence on issues involving the structure of the spray, the atomization of the liquid, the droplets formation and the breaking point of the solutions. The XRD results showed the obtainment of majority crystalline phase of LSCF after thermal treatment at 750°C/2 hours with the presence of secondary phase of La2O3. The SEM images showed formation of films for the distance of 120 mm, although only at the temperature of 200°C it presents porous morphology before and after thermal treatment. The presence of interdiffusion and microporosity was observed for this film. For different LSCF compositions under the conditions of 120 mm and 200°C, the films of La1-xSrx Co0,2Fe0,8 with x = 0,6; 0,9 and 0,7 presented porous morphology after thermal treatment. Otherwise, the film of La0,8Sr0,2Co0,2Fe0,8 showed the highest ionic/electrical conductivity. The presence of secondary phase (La2O3, SrO2 and La2CoO3) evidenced by XRD promoted a decrease in ionic/electrical conductivity and in the activation energy.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-04-25T17:15:28Z No. of bitstreams: 1 TESE - VERSÃO FINAL.pdf: 4689503 bytes, checksum: c4799e55135511337527c79f7891b204 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-05-12T17:17:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE - VERSÃO FINAL.pdf: 4689503 bytes, checksum: c4799e55135511337527c79f7891b204 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-12T17:17:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE - VERSÃO FINAL.pdf: 4689503 bytes, checksum: c4799e55135511337527c79f7891b204 (MD5) / Os óxidos de enxofre, principalmente o SO2, são importantes poluentes atmosféricos que provocam sérios problemas ambientais. O SO2 pode ser produzido a partir de diversas fontes, incluindo fontes naturais. Dentre as fontes antropogênicas, a queima de combustível é responsável por cerca de 80% das emissões de SO2. Por essa razão, com o intuito de promover a melhoria na qualidade do ar, diversos órgãos ambientais desenvolveram programas com legislações específicas para a emissão de SO2. A fim de atender às legislações impostas pelos órgãos de controle ambiental, as indústrias buscaram formas diversificadas de controlar a emissão ou de reduzir a formação de SO2 nos seus processos. Dentre os processos de controle de emissão de SO2 destaca-se o processo de adsorção em que óxidos de metais de transição são aplicados como adsorventes para SO2. Os óxidos de ferro apresentam propriedades importantes que os tornam promissores para o abatimento de SO2 em correntes gasosas. Dessa forma, espinélios de ferro e magnésio dopados com Cu e Al foram preparados pelo método da combustão a fim de obter materiais de dimensões nanométricas. Os difratogramas de raios-X mostraram que para todos os materiais foi formada a fase espinélio, majoritariamente, e, que, os íons alumínio substituem isomorficamente os íons ferro. Porém, os materiais contendo cobre apresentaram fase CuO segregada, confirmado pelas análises de TPR e FTIR estrutural. Os perfis de dessorção termoprogramada de CO2 mostraram que a incorporação de Al promoveu a formação de sítios básicos e a presença de cobre diminui a basicidade do material. Os dados do DRX mostraram que os materiais contendo Al apresentaram diâmetro de cristalito menores resultando em melhores propriedades texturais (área superficial, diâmetro de poro e diâmetro de partícula), enquanto que a presença de cobre apresentou o efeito inverso ao observado para o alumínio. Os testes DeSOx mostraram que os materiais dopados com Al apresentaram melhores desempenhos, principalmente em altas temperaturas. No entanto, os materiais contendo cobre não apresentaram desativação total em nenhuma temperatura analisada, estes resultados estão de acordo com as propriedades ácido-base avaliadas nos perfis de TPD. Os resultados de DRIFTS-in situ evidenciaram que na ausência de oxigênio ocorre a formação de sulfatos e a presença de sulfitos foi observada pelos espectros de FTIR pós-teste. Os ensaios de adsorção na presença de CO e CO2 sugerem que não há uma competição pelos sítios, no entanto, houve deposição de compostos carbonáceos superficiais e formação de magnetita a partir de 500°C, confirmados por termogravimetria. As análises de EPR mostraram a presença de espécie Fe3+–O–Fe3+ de dimensões nanométricas, sugeridos como sítios de adsorção de SO2. O mecanismo proposto sugere que o centro redox para a sulfatação pode ser o átomo de ferro presente na espécie analisada no EPR, evidenciado pela região de oxidação nos ensaios de termogravimetria das amostras testadas. / Sulfur oxides, especially SO2, are important air pollutants causing serious environmental problems. The SO2 can be produced from diverse sources, including natural ones. Among the anthropogenic sources, fuel burning is responsible for about 80% of SO2 emissions. For this reason, several environmental agencies have developed programs with specific legislation for the emission of SO2 to promote improvements in air quality. In order to take account of the legislation imposed by environmental agencies, industries sought diverse ways to control the emission or to reduce SO2 formation in their processes. Among the SO2 emission control processes, it is possible to highlight the adsorption process in which the transition metal oxides are used as SO2 absorbents. The iron oxides have important properties that make them promising for SO2 abatement in gaseous streams. Thus, spinels of iron and magnesium doped with Cu and Al were prepared by combustion method to obtain nanometric materials. The XRD patterns of X-rays show that for all materials was formed mainly a spinel phase and that the aluminum ions isomorphically replace the iron ions, however, the materials containing copper showed segregated CuO phase, which was confirmed by analysis of TPR and FTIR structural. Thermal Programmed desorption profiles of CO2 show that the uptake Al promotes the formation of basic sites and the presence of copper reduces the basicity of the material. The XRD data shows that the materials containing Al have smaller crystallite diameter resulting in better textural properties (surface area, pore diameter and particle diameter), while the presence of copper has the opposite effect to that observed for aluminum. The DeSOx tests showed that the Al-doped materials were better, especially at high temperatures. Though the materials containing copper did not show complete deactivation analyzed in any temperature, these results are consistent with the acid-base properties evaluated in the TPD profiles. In-situ DRIFTS results showed that in the absence of oxygen the formation of sulfates occurs and the sulfites presence were observed by post-test FTIR spectra. The adsorption experiments in the presence of CO and CO2 suggest that there is no competition for the sites, however there was deposition of superficial carbonaceous compounds and formation of magnetite from 500°C that were confirmed by thermogravimetric analysis. EPR analysis showed the presence of species Fe3+–O– Fe3+ in nanometric dimensions that have been suggested as SO2 adsorption sites. The proposed mechanism suggested that the redox center to the sulfatation may be the iron atom presented in the analyzed species in the EPR, which was evidenced by the oxidation region in the thermogravimetric analysis of the samples teste

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-07-26T23:02:54Z No. of bitstreams: 1 ANTÓNIO BENJAMIM MAPOSSA – DISSERTAÇÃO (UAEMa) 2016.pdf: 2373040 bytes, checksum: 0e1d7bfeaa96324742cc4cc77ef98a30 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-26T23:02:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANTÓNIO BENJAMIM MAPOSSA – DISSERTAÇÃO (UAEMa) 2016.pdf: 2373040 bytes, checksum: 0e1d7bfeaa96324742cc4cc77ef98a30 (MD5) Previous issue date: 2016-01-29 / CNPq / A busca por combustíveis limpos tem resultado no desenvolvimento de pesquisas para o beneficiamento de óleos e gorduras, constituídos principalmente por ácidos graxos, com alto poder energético e passível de conversão em ésteres (biodiesel), mediante reações de transesterificação e esterificação com catálise homogênea, heterogênea e enzimática. Os problemas identificados no uso de esterificação com catálise homogênea podem ser minimizados pela esterificação com catálise heterogênea, que busca melhorar a efetividade da produção do biodiesel. Nesse estudo o catalisador heterogêneo desenvolvido é conhecido por ferritas, que são materiais ferrimagnéticos que vem sendo alvo de inúmeras pesquisas científicas em virtude das suas propriedades magnéticas, estabilidade química e térmica. Assim, uma aplicação que tem apresentado promissora para esses materiais é a área de catálise para o biodiesel. Com base neste contexto, esta pesquisa propôs sintetizar nanoferritas Ni1-xZnxFe2O4 (x = 0,0; 0,3; 0,5; 0,7 e 1,0 mol de Zn2+) por reação de combustão e avaliar a influência da substituição dos íons Ni2+por íons Zn2+na estrutura, morfologia e atividade catalítica em reação de esterificação do óleo de soja em presença de metanol. Durante a síntese foi realizada a medição do tempo e temperatura de chama e os produtos resultantes foram caracterizados por difração de raios X, fluorescência de raios X por energia dispersiva, análise textural por adsorção de N2, espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier, distribuição granulométrica, densidade, microscopia eletrônica de varredura, análise termogravimétrica e medidas magnéticas. O biodiesel obtido foi analisado por um cromatógrafo a gás. Para esse fim, uma investigação da dependência da morfologia, magnetismo, acidez e atividade catalítica dos nanocatalisadores foram avaliados em função do teor de Zn2+. O aumento do teor de Zn2+causou alterações na estrutura, morfologia, magnetismo, acidez e potencial zeta das amostras, o que contribuiu significativamente para o aumento na conversão catalítica, a qual variou de 49,08% a 99,06%. Os resultados indicam que os nanocatalisadores Ni1-xZnxFe2O4 são materiais promissores para uso em reações de esterificação para produção de biodiesel. / The search for clean fuels has resulted in the development of research for the processing of fats and oils mainly consisting of fatty acids, high-energy power which can be converted to esters (biodiesel) by trans-esterification reactions and esterification with homogeneous catalysis, heterogeneous and enzyme. The problems identified with the use of esterification with homogeneous catalysis can be minimized by esterification with heterogeneous catalysis that seeks to improve the effectiveness of the production of biodiesel. In this study the heterogeneous catalyst developed it is itself known as ferrites which are ferromagnetic materials that have been the subject of numerous scientific studies due to their magnetic properties, chemical and thermal stability. Therefore, an application that has shown promise for these materials is the catalysis for biodiesel. Based on this background the present study concerns itself to synthesize nanoferrites Ni1-xZnxFe2O4 (x = 0.0; 0.3; 0.5; 0.7 and 1.0 mol of Zn2+) by combustion reaction to evaluate the influence of replacement of the Ni2+ions by Zn2+ions in the structure, morphology, and catalytic activity in soybean oil esterification reactions in the presence of methanol. In order to find out what was really happening, during the research the time measurement and flame temperature and the resulting product was characterized by X-ray diffraction, X-ray fluorescence energy dispersive, textural analysis by N2 adsorption spectroscopy in the infrared Fourier transform, particle size distribution, density, scanning electron microscopy, thermal analysis and magnetic measurements. The biodiesel obtained was analysed by a gas chromatograph. It was noticed that, an investigation of the dependence of morphology, magnetism, acidity and catalytic activity of the nanocatalyst were evaluated according to the Zn2+content. The findings reflected that, the increase of the Zn2+content caused changes in the structure, morphology, magnetism, acidity and zeta potential of the samples, which contributed significantly to the increase in the catalytic conversion, which ranged from 49.08% to 99.06%. It was found out that Ni1-xZnxFe2O4 nanocatalysts are promising materials for use in the esterification reaction for biodiesel production.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6618.pdf: 14780649 bytes, checksum: 12370eef2a8b5f5105a2507b63fdd2eb (MD5) Previous issue date: 2015-03-16 / Universidade Federal de Sao Carlos / The petroleum crisis associated with global warming and environmental pollution has motivated researchers to investigate more profoundly the feasibility of alternative energy sources. Biofuels have been recently regaining popularity as one of the greatest promises of the high-tech future. Among the different forms of biofuels, biodiesel stands out for being a biodegradable compound, free of sulfur and aromatics. In this context, we developed different routes to synthesize heterogeneous catalysts made of calcium oxide (CaO) supported on magnetic ferrites and evaluated their activity in the transesterification reaction of ethyl. The first synthetic method employed in the preparation of magnetic supports was co-precipitation. The nanometer scale of ferrite particles was achieved by monitoring the flow rate of the reagents and the aging time of the products. The second method involved the usage of the precursor citrate not only due to its low cost but also because it helped in making the synthesis of nanoparticles easier. Furthermore, the wet impregnation method of the respective nitrate was employed in the production of the CaO catalysts which was calcined at 650°C afterwards. The catalysts were characterized by XRD, N2 physisorption, TEM-EDX, SQUID, DTP-CO2 IR and SEM-EDS. The catalysts containing different amounts of CaO were evaluated in the transesterification reaction between methyl acetate and ethanol. The results suggest that a high conversion rate (up to 85%) can be achieved depending on the CaO content on the catalyst. These high conversion rates encouraged us to study the effect of other catalysts on the ethyl transesterification of soybean oil at various reaction times and ethanol/oil molar ratios. Indeed, it was observed that the maximum conversion rate of esters obtained during the ethyl transesterification of soybean oil was higher than 50% in the presence of 50-CaO/ CuFe2O4 catalyst. Moreover, the stability tests showed that these catalysts can be used up to 6 reaction cycles and that Ca2+ leached does not catalyze the homogeneous phase. Therfore, the results suggest that CaO/ MFe2O4 are promising catalysts to replace the base homogeneous catalysts industrialy used for biodiesel production. / A crise no petróleo aliada ao aquecimento global e poluição ambiental, tem motivado pesquisadores na busca de fontes alternativas de energia. Os biocombustíveis têm sido apontados como alternativa capaz de minimizar esses problemas. Entre os biocombustíveis, o biodiesel se destaca por ser um composto biodegradável, livre de enxofre e compostos aromáticos. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo principal a obtenção de catalisadores heterogêneos de óxido de cálcio (CaO) suportados em ferritas magnéticas. Esses materiais serão sintetizados sintetizadas por diferentes métodos, com a finalidade de serem avaliados na reação de transesterificação etílica. Um dos métodos de síntese empregado na preparação do suporte magnético foi o de co-precipitação, onde foram monitorados o fluxo de gotejamento dos reagentes e o tempo de envelhecimento, afim de obter partículas nanométricas de ferrita. Outro método utilizado foi o do citrato precursor, devido ao baixo custo, simplicidade de síntese e facilidade de obtenção de nanopartículas. Os catalisadores contendo 10, 20, 30, 40 e 50% CaO foram obtidos através de impregnação húmida do respectivo nitrato e posteriormente calcinado a 650°C. Os materiais foram caracterizados por DRX, Fisissorção de N2, METEDX, SQUID, DTP-CO2, MEV-EDS e IR. Primeiramente os catalisadores com diferentes teores de CaO foram avaliados na reação transesterificação modelo entre acetato de metila e etanol, mostrando que a conversão depende do teor de CaO impregnado no suporte. Os resultados obtidos na transesterificação modelo apresentaram valores de conversão elevados, chegando a 85%. Os catalisadores mais ativos na reação modelo foram avaliados na transesterificação etílica do óleo de soja, variando o tempo de reação e a razão molar etanol/óleo. O valor máximo de conversão de ésteres obtidos na transesterificação etílica do óleo de soja foi superior a 50% para o catalisador 50-CaO/CuFe2O4. Os testes de estabilidade, investigada através de ensaios de reuso dos catalisadores, mostram que estes podem ser usados por até 6 ciclos de reação. Foi detectado Ca+2 lixiviado para a solução, porém o mesmo não catalisa a reação em meio homogêneo. Deste modo, os catalisadores CaO/MFe2O4 mostraram-se promissores para substituir catalisadores homogêneos básicos na produção de biodiesel.