Made available in DSpace on 2014-10-09T12:33:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:00:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho aborda o estudo do comportamento mecânico, térmico e reológico do nanocompósito de HMSPP polipropileno de alta resistência do fundido (obtido por radiação gama na dose de 12,5 kGy) e uma argila brasileira bentonítica do Estado da Paraíba (PB), conhecida como chocolate com concentração de 5 e 10 % em massa em comparação a uma argila americana, Cloisite 20A. Foi utilizado nesse nanocompósito o agente compatibilizante polipropileno graftizado com anidrido maleico PP-g-AM com 3 % de concentração em massa, através da técnica de intercalação do fundido utilizando uma extrusora de dupla-rosca e, em seguida, os corpos de prova foram confeccionados em uma injetora. O comportamento mecânico foi avaliado pelos ensaios de tração, flexão e impacto. O comportamento térmico foi avaliado pelas técnicas de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e termogravimetria (TGA). O comportamento reológico foi avaliado em um reômetro de placas paralelas. A morfologia dos nanocompósitos foi estudada pela técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV). As bentonitas organofílicas e os nanocompósitos foram caracterizados por difração de raios X (DRX) e infravermelho (FTIR). Nos ensaios mecânicos houve um aumento de 9 % na resistência à tração e no módulo de Young, para os nanocompósitos de HMSPPC com argila Cloisite 20A. No ensaio de impacto izod, o nanocompósito HMSPPB 10 % com argila chocolate obteve um aumento de 50 % na resistência ao impacto. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:41:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Investigações dos sistemas binários LiF-BiF3 e NaF-BiF3 foram realizadas com o objetivo de esclarecer o comportamento térmico e os equilíbrios de fase destes sistemas e das suas fases intermediárias, um requisito importante para a obtenção de cristais de alta qualidade. Amostras de toda a faixa de composições (0 a 100 mol% BiF3) de ambos os sistemas foram analisadas em ensaios de análise térmica diferencial (DTA) e termogravimetria (TG), e também de calorimetria exploratória diferencial (DSC). Algumas composições específicas foram selecionadas para difração de raios-X para complementação dos dados experimentais. Devido à grande vulnerabilidade do BiF3 à contaminação por oxigênio, sua volatilidade e propensão a danificar peças de metal quando aquecido, foi necessário determinar as condições ótimas para os ensaios de análise térmica antes de investigar os sistemas em si. As relações de fase no sistema LiF-BiF3 foram completamente elucidadas e um diagrama de fases foi proposto e avaliado teoricamente mediante o software comercial Factsage. O diagrama em si consiste em um sistema peritético simples, no qual o único composto interno, o LiBiF4 se decompõe em LiF mais uma fase líquida. O sistema NaF-BiF3 não pôde ser completamente elucidado, sendo que as relações de fase do lado pobre em NaF (> 50% BiF3) ainda não são conhecidas. No lado rico em NaF, entretanto, identificou-se a possível decomposição peritectóide do composto NaBiF4. Em ambos os sistemas, foram observadas estruturas cristalográficas discrepantes daquelas da literatura para os compostos mistos, LiBiF4 , NaBiF4 e uma solução sólida de NaF e BiF3 chamada de fase I. As estruturas observadas experimentalmente permanecem desconhecidas e explicações para as discrepâncias foram propostas. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:45:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:07:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07307.pdf: 7122491 bytes, checksum: c6f55b3c5e36e13004a54501231c20a4 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Submitted by Maria Eneide de Souza Araujo (mearaujo@ipen.br) on 2015-02-20T18:11:07Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-02-20T18:11:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O processo de fosfatização é amplamente utilizado na indústria de tratamento de superfície de metais, especialmente de placas de baixa espessura, melhorando a aderência entre a superfície do metal e o revestimento de tinta, e aumentando a durabilidade dos sistemas de pintura contra ataques corrosivos. Os fosfatos tricatiônicos contendo zinco, níquel e manganês são comumente aplicados em aço, e muito se discute sobre a substituição do níquel por outro elemento com o objetivo de obter um fosfato mais amigável ao meio ambiente, tanto em seus processos como para as pessoas envolvidas. O nióbio tem sido avaliado nesse sentido. Os impactos ambientais mais significativos dos fosfatos estão relacionados com a presença do níquel e do cromo hexavalente utilizado no processo, devido a exposição ao contato humano e a contaminação residual da água e do solo. Seguindo a linha de pesquisa que estudou a substituição do níquel por nióbio em camadas formadas sobre o aço carbono, o presente estudo avaliou e caracterizou camadas de fosfato contendo zinco, manganês e nióbio, formadas em aço galvanizado, comparando os resultados com o fosfato de zinco, manganês e níquel, bem como com o fosfato de zinco e manganês, sem a adição de nióbio. Embora o uso de cromo não seja recomendado mundialmente, ainda hoje é utilizado no processo de selagem da porosidade da camada de fosfato, em banhos contendo cromo hexavalente, que é reconhecido por ser carcinogênico, estando associado a várias doenças. Devido às características passivantes do nióbio, este estudo também avaliou o banho tricatiônico contendo oxalato amoniacal de nióbio, como etapa de passivação das camadas, tanto em banhos bicatiônicos, quanto nos tricatiônicos, com resultados muito interessantes como opção de substituição do cromo hexavalente. Os resultados obtidos neste trabalho são promissores, pois algumas das formulações contendo nióbio se apresentaram equivalentes ao fosfato contendo níquel, tanto em morfologia, verificadas em microscopia eletrônica de varredura, ensaios gravimétricos, de porosidade e de aderência, quanto nas características de proteção anticorrosivas, verificadas nos ensaios eletroquímicos e em câmara de névoa salina. Embora apresentando eficácia compatível com fosfato contendo níquel, ajustes na estabilidade dos banhos ainda são necessários e mais estudos utilizando técnicas voltadas para o entendimento dos fenômenos que ocorrem na base dos poros, devem orientar as próximas etapas da linha de pesquisa. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-06-09T18:33:58Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-06-09T18:33:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho apresenta a preparação e caracterização de compósitos baseados em poli (tereftalato de butileno) PBT e argila brasileira modificada preparados por intercalação por fusão. Os nanocompósitos de PBT com 3 e 5 %, em peso, de argila organicamente modificada, pela adição de um sal quaternário amônio, foram preparadas pelo processo de extrusão utilizando-se uma máquina extrusora dupla rosca. Após o processo de extrusão, os materiais foram injetados para obtenção de corpos-de-prova para os ensaios de caracterização. Parte dos corpos-de-prova foram submetidos ao processo de irradiação utilizando-se um acelerador de feixes de elétrons de 1,5 MeV, à temperatura ambiente e na presença de ar. As amostras de PBT puro e nanocompósitos irradiadas e não irradiadas foram caracterizadas por meio de ensaios mecânicos de tração, flexão e impacto, ensaios de temperatura de distorção térmica (HDT), difração de raios - X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), índice de fluidez, termogravimetria (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC) e a correlação entre as propriedades foi discutida. Os resultados mostraram que a adição da argila, em ambas as porcentagens, promoveu aumento superior a 50 % na resistência a tração na ruptura e um ganho de cerca de 35 % na temperatura de distorção térmica quando comparado ao polímero puro. O tratamento por radiação ionizante de feixe de elétrons nas doses utilizadas neste estudo não apresentaram mudanças significativas nas propriedades dos materiais. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-06-09T18:38:57Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-06-09T18:38:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / As últimas estimativas da Organização Mundial da Saúde mostram a ocorrência de 14,1 milhões de novos casos de câncer em 2012. Sendo que desses casos, 8,2 milhões virão a óbito. Os tumores paravertebrais e intracraniais, também chamados de cânceres do Sistema Nervoso Central, tem origem no cérebro, nervos cranianos e meninges. Uma nova modalidade de braquiterapia começou a ser usada nesta última década. Neste procedimento, placas poliméricas flexíveis, carregando fósforo-32, são colocadas próximas ou em contato ao tumor para o tratamento. Este tratamento apresenta vantagens em relação aos demais porque aplica uma alta taxa de dose no tumor poupando tecidos sadios. A produção destas placas ainda é pouco estudada, embora já existam resultados satisfatórios no seu uso para o tratamento dos cânceres do sistema nervoso central. Neste trabalho foram realizados estudos iniciais para a produção deste tipo de placas poliméricas para braquiterapia. Foram avaliadas as propriedades mecânicas e a capacidade de imobilização de material radioativo de duas resinas comercias, uma poliuretânica e outra epoxídica, com e sem presença de substrato de policarbonato. Os testes iniciais apontaram o uso da resina epoxídica como melhor alternativa e com o uso dela foram feitos os primeiros protótipos e testes. O uso do policarbonato como substrato não foi necessário em uma das metodologias, facilitando o procedimento, mas oferecendo uma barreira menor de segurança. Os ensaios de tração mostraram que a adição de solução ácida à resina epóxi alterou suas características mecânicas, mas houve uma pequena melhora em sua flexibilidade. Os testes de adesão evidenciaram uma melhor adesão da resina à face texturizada do policarbonato. A termogravimetria mostrou que a solução ácida adicionada a resina fica presa à estrutura mesmo com elevações de temperatura acima de 100°C. A resina epoxídica utilizada teve a capacidade de incorporar o material radioativo em forma de solução ácida e manter-se estanque após testes de esfregaço e imersão em líquido quente. De acordo com os resultados obtidos, a produção destas placas com resina epoxídica é possível e atende às normas internacionais de segurança contra vazamento de material radioativo para fontes utilizadas em braquiterapia. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-08-07T14:31:04Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-08-07T14:31:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / De modo geral, os materiais termoplásticos são sensíveis à radiação ultravioleta (UV), a qual provoca mudanças em suas estruturas químicas, afetando suas propriedades, principalmente as mecânicas, e características de aparência. A radiação ultravioleta (10-400 nm), em especial na faixa entre 290- 400 nm, é bastante agressiva aos materiais plásticos resultando na quebra de cadeias e/ou reticulação. Para aplicações agrícolas, são fatores críticos para envelhecimento: a radiação solar total, temperatura, umidade relativa do ar, esforço mecânico, presença de agroquímicos, poluição do ar e a combinação desses fatores. Os aditivos estabilizantes de luz são adicionados aos plásticos para aumentar a durabilidade do produto final. Existem diversos sistemas estabilizantes de luz, desenvolvidos de acordo com a resina, aplicação final, tipo de cultivo e outras características. Além dos estabilizantes convencionais, como por exemplo, benzofenona, benzotriazol e as moléculas do tipo aminas estericamente bloqueadas (HALS), existem também aditivos inorgânicos baseados em nanotecnologia. Este estudo avalia diferentes sistemas de aditivos: HALS, nano carbonato de cálcio (nCaCO3 ou NPCC), nano óxido de zinco (nZnO) e nano dióxido de titânio (nTiO2), aplicados a 0,25 % e 0,75 % (em massa) em polietileno de baixa densidade linear (PEBDL) e copoliéster alifático aromático. As amostras foram envelhecidas em QUV-B simulando 6 meses de exposição à intempérie. Foram realizados testes de resistência à tração, termogravimetria (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC), índice de carbonila, espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (AFM) e espectroscopia de absorção na região de ultravioleta e visível (UV-VIS). As propriedades das amostras não envelhecidas foram comparadas as envelhecidas para avaliar o desempenho dos vários sistemas de aditivos sobre o comportamento da degradação das amostras. Como resultado deste estudo, concluiu-se que há viabilidade da aplicação de nanopartículas como aditivos estabilizantes de luz (anti-UV), em especial o nZnO. Contudo, a aditivação do tipo HALS ainda mostrou-se mais eficaz, considerando os polímeros, sistemas de aditivação e proporções utilizadas. / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2016-04-08T12:32:34Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-04-08T12:32:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A casca da castanha de caju (CCC), um resíduo agrícola da produção de castanha, proveniente da região nordeste do Brasil foi caracterizada e submetida ao processo de pirólise lenta. As propriedades do bio-carrvão, do bio-óleo e dos gases produzidos foram investigados e potenciais aplicações foram propostas. A CCC foi caracterizada pela seguintes técnicas: análise elementar CHNS, umidade total, conteúdo de cinzas, matérias voláteis, poder calorífico superior e por análise termogravimétrica. A análise termogravimétrica sob fluxo de nitrogênio mostrou que a decomposição é dominada pela degradação da hemicelulose e celulose na faixa de 250 a 350oC e pela decomposição da lignina na faixa de 400 a 500oC. Na presença de ar, o perfil de degradação é semelhante, porém observa-se uma maior degradação da lignina. A pirólise lenta da casca da castanha de caju foi realizada em um reator tipo batelada aquecido por chama ar-GLP sob diferentes fluxos (mL min-1) de nitrogênio ou ar. O sólido obtido (bio-carvão), líquido (fase aquosa + bio-óleo) e a fase gás foram quantificados e caracterizados por diferentes técnicas. Os experimentos realizados sob fluxo de nitrogênio apresentaram um rendimento de cerca de 30, 40 e 30% em massa paras as fases sólido, líquida e gás, respectivamente. Sob fluxo de ar ocorreu uma diminuição no rendimento da fase líquida, principalmente na produção de bio-óleo, e um aumento da fase gás. Os bio-carvões produzidos apresentaram elevados teores de carbono, na faixa de 70-75% em massa, poder calorífico na faixa de 25 a 28 MJ kg-1, características de carbono amorfo, sem morfologias definidas e ausência de poros. Os espectros FTIR de bio-óleos produzidos sob fluxo de nitrogênio apresentaram um aumento da intensidade relativa das bandas cerca de 1700 cm-1 (ν C=O) e 1230 cm-1 (ν C-O) em comparação com os produzidos sob fluxo de ar, o que sugere a presença de grandes quantidades de compostos oxigenados de carbono, como aldeídos, cetonas e ácidos carboxílicos. As análises das fases gás mostraram a predominância de CO2 e CO a temperaturas inferiores a 400ºC e a formação preferencial de H2 acima desta temperatura. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

In Canadian remote northern communities most electricity is generated by burning diesel fuel. However, because it is expensive to import fuel into remote communities the cost of electricity is very high. Waste management is also difficult in remote northern communities. The goal of this thesis was to investigate the co-gasification of refuse waste materials and biomass as a means of reducing solid waste volumes while also using locally available materials for power generation. As part of this research, thermo-gravimetric analysis (TGA) was investigated as a potential means of characterizing refuse derived fuels (RDF). Laboratory sample preparation of RDF for TGA had not been thoroughly considered. Laboratory sample preparation is important since RDF is very heterogeneous compared to other solid fuels and since TGA typically requires a very small sample size. A TGA method was applied to a variety of materials prepared from a commercially available RDF using a variety of procedures. The repeatability of the experimental results was related to the sample preparation methods. Cryogenic ball milling was found to be an appropriate means of preparing RDF samples for TGA. Applicability of the TGA method to the determination of the renewable content of RDF was considered. Air-blown auto-thermal gasification experiments using materials representative of waste and biomass were performed at 725°C, 800°C, and 875°C, using a 0.15 m internal diameter bubbling fluidized bed gasifier located at NRCan CametENERGY in Ottawa, Ontario. Commercially prepared RDF and PET scrap were used to represent waste materials. Commercially produced hardwood pellets were used to represent biomass. The co-gasification of hardwood pellets and commercially produced RDF indicated that each fuel make a contribution to the results which is proportional to its fraction in the feed mixture. Inclusion of the RDF in the fuel mixture led to bed agglomeration at the 875°C temperature condition. Higher temperatures were found to provide better conversion of the fuel to gas, and the limitation which inclusion of RDF places on the operating temperature of the gasifier negatively affects conversion of biomass. Results obtained with RDF suggested that utilization of mixed waste for a thermal conversion process located in a Canadian remote northern community is probably not a viable option. It was then decided to target plastic waste in particular. Plastic could be source-separated, collected, and gasified alongside biomass. Polyethylene terephthalate (PET), which is often used for food and beverage containers, was chosen to represent plastic. Initially, attempts were made to co-gasify mixtures of PET pellets and hardwood pellets. These attempts failed due to the formation of coke above the bed. To alleviate these problems hardwood-PET composite pellets were manufactured and these were gasified at 725°C, 800°C, and 875°C. Inclusion of PET in the pellets dramatically increased the amount of tar produced during gasification.

M. Tech (Department of Chemistry, Faculty of Applied and Computer Sciences) Vaal University of Technology. / In this study, analytical method for determining the chlorinated phenols in water was developed using High Performance Liquid Chromatography. The following four compounds which are 2, 4, 6- Trichlorophenol (2, 4, 6 TCP), 3-chlorophenol (3CP), 2, 4- Dichlorophenol (2, 4 DCP) and 4-chloro-3-methylphenol (4C3MP) were identified and quantified with a High Performance Liquid Chromatography (HPLC). The validation parameters tested were,: linearity, trueness, precision, detection limit of quantitation, sensitivity, specificity, selectivity. The linear calibration ranges of five standard solution from 1-10 ppm. The linearity ranges between 0.9298-0.9813. The activated carbon based on the waste macadamia nutshell activated carbon (MAC) was investigated for its potential uses as an adsorbent for chlorinated phenols removal and compared with grafted macadamia nutshell activated carbon (GMAC). The adsorbent was characterized with Fourier transform infrared spectrophotometer (FTIR), scanning electron microscope (SEM) and thermo gravimetric analysis (TGA). The parameters such as pH, temperature, contact time, concentration and adsorbent were investigated by adsorption technique. The strata C18E has been used before for the same reason and therefore the research was based on mimic the functional group of solid phase extraction (SPE) into macadamia activated carbon (MAC). The functional groups in SPE C18E are benzene and octadecyl. MAC was grafted with strata C18E functional groups to compare its potential with the SPE. The pseudo-first-order and pseudo-second-order kinetic models were applied to verify the experimental data. The pseudo-second order exhibited the best fit for the kinetic studies for MAC adsorption. Chemical removal of chlorinated phenols from wastewater is necessary to reduce harmful products on the environment and human health. Chlorinated phenols have been previously listed as some of the highest priority contaminants and as well as mainly important capability carcinogenic toxins released from chemical plants. Their availability in water supplies was perceived by their bad taste and smell. The acceptable chlorinated phenols concentration in portable water is 1 (mg/l) base on the approval of world health organization. The permanent checking of chlorinated phenols in environmental samples has a greater significance and stresses highly effectiveness, common selectively and great sensitively methods. The maximum uptake of Phenol using weighed mass of MAC was found to be 78 % and for GMAC was 84% for both 2,4,6TCP. t=250 min, pH=5, Co=1mg/l, T = 25 oC and m = 0.3 g/l were the optimum condition for Phenol-MAC system and GMAC system. Over all analysis of equilibrium model analysis indicates the fitness of Langmuir isotherm model to Phenol MAC adsorption system, suggesting a monolayer adsorption of phenol on the surface of MAC. Phenol adsorption capacity of MAC was found to be decreasing with increase in temperature suggesting that the adsorption process was exothermic in nature, which was further supported by the negative values of change in enthalpy. Characterization of MAC and GMAC confirmed the mesoporous texture, highly carbonaceous nature and a higher effective surface area of 912 m2/g. The highest phenol uptake capacity of GMAC was found to be 8.0049 mg/g. The optimal conditions for various process parameters are t = 250 min, pH=5, Co=1mg/l, T = 25 oC and m = 0.3 g/l were the optimum condition for Phenol-GMAC system. Like Phenol-MAC system, the kinetics studies confirmed that Phenol-GMAC adsorption system can be described by pseudo- second-order kinetics model. Equilibrium model analysis indicates the fitness of Langmuir isotherm model to Phenol-MAC adsorption system, suggesting a monolayer adsorption of phenol on the surface of GMAC. Phenol adsorption capacity of GMAC was found to be decreasing with increase in temperature suggesting that the adsorption process was exothermic in nature, which was further supported by the negative values of change in enthalpy. The negative values of Gibb’s free energy suggested that adsorption of phenol onto GMAC was a spontaneous process.