Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2014-09-09T17:09:12Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO - CLÁUDIO TARANTO.pdf: 18450159 bytes, checksum: 76f9d1c02e4cdba72b38d11a61fcc786 (MD5) / Approved for entry into archive by Fatima Cleômenis Botelho Maria (botelho@ufba.br) on 2014-09-09T17:15:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO - CLÁUDIO TARANTO.pdf: 18450159 bytes, checksum: 76f9d1c02e4cdba72b38d11a61fcc786 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-09T17:15:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO - CLÁUDIO TARANTO.pdf: 18450159 bytes, checksum: 76f9d1c02e4cdba72b38d11a61fcc786 (MD5) / Considerando a busca por tecnologias mais limpas e sustentáveis, o hidrogênio surge como uma das fontes de energia mais práticas e sustentáveis do futuro. Esse combustível é obtido comercialmente pela reforma de gás natural, seguido de uma etapa de purificação, conhecida como conversão de monóxido a dióxido de carbono com vapor d’água (reação de HTS, High Temperature Shift). Os catalisadores comerciais empregados nessa reação são constituídos por hematita (-Fe2O3) contendo cromo hexavalente, um íon tóxico aos seres humanos e ao meio ambiente. Por essa razão, diversas pesquisas têm sido desenvolvidas visando a substituir o cromo nesses sólidos. Com o objetivo de otimizar as propriedades de catalisadores baseados em hematita contendo alumínio (Fe/Al=10) e cobre (Fe/Cu=10) para a reação de HTS, neste trabalho, estudou-se o efeito do agente precipitante sobre as propriedades desses sólidos. As amostras foram preparadas através do processo sol-gel, misturando-se soluções de nitrato férrico e nitrato de alumínio e usando diferentes agentes precipitantes (hidróxido de sódio e hidróxido de amônio), seguida de impregnação com solução alcoólica de cobre. Os sólidos foram caracterizados por termogravimetria, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, difração de raios X, medida de área superficial específica e de porosidade, redução à temperatura programada e espectroscopia Mössbauer. Os catalisadores foram avaliados na reação de HTS a 1 atm e 400 °C. Observou-se a formação da hematita e magnetita nos catalisadores antes e após a reação, respectivamente, não se detectando nenhuma outra fase. Os dopantes foram inseridos na rede do óxido de ferro, o que pode ser explicado pela similaridade dos raios iônicos das espécies Cu+2, Al+3 e Fe+3; esse processo foi facilitado pelo hidróxido de amônio. Quando presentes isoladamente, o alumínio e o cobre aumentaram a área superficial específica dos sólidos obtidos com hidróxido de amônio mas o hidróxido de sódio inibiu a ação textural do cobre e alumínio, juntos ou isoladamente. O hidróxido de amônio favoreceu o desenvolvimento de mesoporos interparticulares nos sólidos macroporosos obtidos. A redutibilidade da hematita foi alterada pela presença dos dopantes e pela natureza do agente precipitante; o alumínio dificultou a formação da magnetita (Fe3O4) e do ferro metálico enquanto o cobre e o hidróxido de amônio facilitaram esses processos. Dessa forma, a presença simultânea dos dopantes favoreceu a formação da fase ativa (magnetita) e a estabilidade do catalisador, retardando sua desativação pela formação de ferro metálico. Todos os catalisadores foram ativos na reação de HTS, mas aqueles contendo cobre, e obtidos com hidróxido de sódio, foram os mais ativos, devido a um aumento na atividade dos sítios ativos e à maior facilidade de formação da fase ativa (magnetita). O papel do alumínio foi relacionado ao aumento da resistência dos catalisadores à redução da fase ativa. O catalisador mais promissor foi aquele preparado com hidróxido de sódio, que apresentou elevada atividade (10,68 x 10-7 mol.s-1.g-1) e alta resistência à redução da fase ativa (magnetita), com a vantagem de não ser tóxico, podendo ser manuseado e descartado sem risco à saúde humana e ao meio ambiente. / Considering the search for cleaner and more sustainable technologies, hydrogen emerges as one of the most practical and sustainable energy source in the future. This fuel is commercially obtained by natural gas reforming, followed by a purification step known as the water gas shift reaction at high temperatures (HTS, High Temperature Shift). The commercial catalysts for this reaction are composed of hematite (-Fe2O3) containing hexavalent chromium, a toxic ion to humans and the environment. For this reason, many studies have been carried out aiming to replace chromium in these solids. In order to optimize the properties of catalysts based on hematite containing aluminum (Fe/Al= 10) and copper (Fe/Cu= 10) for the HTS reaction, the effect of precipitating agent on the properties of these solids was studied in this work. Samples were prepared by sol-gel process by mixing solutions of iron nitrate and aluminum nitrate and using different precipitating agents (sodium hydroxide and ammonium hydroxide) and impregnated with an alcoholic solution of copper. The solids were characterized by thermogravimetry, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, specific surface area and porosity measurement, temperature programmed reduction and Mössbauer spectroscopy. The catalysts were evaluated in the HTS reaction at 1 atm and 400 °C. It was found hematite and magnetite in the catalysts before and after reaction, respectively and no other phase was detected. The dopants were found to be into the iron oxide lattice, a fact that was explained by the similarity of the ionic radii of Cu+2, Al+3 and Fe+3 species, this process being facilitated by ammonium hydroxide. Aluminum and copper alone increased the specific surface area of the solids obtained with ammonium hydroxide but sodium hydroxide inhibited the textural action of copper and aluminum, together or separately. Ammonium hydroxide favored the development of nterparticlemesopores in the macroporous solids obtained. The reducibility of hematite was changed by the dopants and by the kind of the precipitating agent, aluminum hindering the formation of magnetite (Fe3O4) and metallic iron while copper and ammonium hydroxide facilitated this process. Therefore, the dopants favored the formation of active phase (magnetite) and the catalyst stability, delaying its deactivation through the formation of metallic iron. All catalysts were active in HTS reaction, those containing copper and obtained with sodium hydroxide being the most active ones, due to increase in the activity of the active sites and the ease of formation of active phase (magnetite). The role of aluminum was related to increased resistance to reduction of the active phase. The most promising catalyst was the one prepared with sodium hydroxide, which showed high activity (10.68 x 10- 7 mol.s-1.g-1) and high resistance against the reduction of the active phase (magnetite), with the advantage of being non-toxic and can be handled and disposed without risk to human health and the environment.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2014-09-17T15:34:46Z No. of bitstreams: 1 _ TESE_ - Soraia Jesus de Oliveira - Versão Final com ficha catalográfica OK.pdf: 3092511 bytes, checksum: 4de5ad2f3ebfbeb60d029db00c51c206 (MD5) / Approved for entry into archive by Fatima Cleômenis Botelho Maria (botelho@ufba.br) on 2014-09-19T12:43:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 _ TESE_ - Soraia Jesus de Oliveira - Versão Final com ficha catalográfica OK.pdf: 3092511 bytes, checksum: 4de5ad2f3ebfbeb60d029db00c51c206 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-19T12:43:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 _ TESE_ - Soraia Jesus de Oliveira - Versão Final com ficha catalográfica OK.pdf: 3092511 bytes, checksum: 4de5ad2f3ebfbeb60d029db00c51c206 (MD5) / FAPESB / A desidrogenação catalítica do etilbenzeno em presença de vapor d´água é, sem dúvida, a principal via de produção de estireno, um produto de alto valor comercial, amplamente utilizado na manufatura de borrachas e vários polímeros. Os catalisadores típicos comerciais são baseados em hematita (-Fe2O3) contendo óxido de cromo e óxido de potássio, que atuam como promotor textural e estrutural, respectivamente. Estes sistemas possuem diversas vantagens, tais como baixo custo e elevada resistência a venenos, mas apresentam algumas desvantagens, tais como a perda de potássio durante a reação, provocando a desativação do catalisador e a toxicidade do óxido de cromo. Visando a superar esses problemas, neste trabalho, foram preparados catalisadores de hematita dopada com magnésio, que foram avaliados na desidrogenação de etilbenzeno, a fim de obter sistemas isentos de cromo e de potássio para essa reação. Os catalisadores (Mg/Fe (molar)= 0; 0,01; 0,03; 0,06; 0,09 e 0,10) foram preparados por hidrólise simultânea de nitrato de ferro e de nitrato de magnésio, com hidróxido de amônio à temperatura ambiente, seguido de aquecimento a 600 °C. Os catalisadores foram caracterizados por análise química, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, difração de raios X, espectroscopia Mössbauer, medidas de área superficial específica, redução à temperatura programada e espectroscopia fotoeletrônica de raios X. Nas amostras com baixos teores de magnésio (Mg/Fe= 0,01 e 0,03) foram obtidos magnésia e cristais de hematita de 69 e 63 nm, respectivamente, enquanto na amostra com Mg/Fe= 0,06 foram produzidos cristais de hematita de 124 nm, co- existindo com ferrita de magnésio. Por outro lado, nas amostras mais ricas em magnésio (Mg/Fe= 0,09 e 0,1) foram obtidos cristais de hematita de 57 e 61 nm, respectivamente, co-existindo com magnésia e ferrita de magnésio. A adição de magnésio a catalisadores de hematita alterou a área superficial específica dos sólidos; a magnésia atua como um espaçador na produção de pequenos cristais de hematita. O magnésio também diminuiu a temperatura de redução da hematita mas não se observou uma tendência regular com o seu conteúdo. Em todos os catalisadores, o magnésio tende a depositar-se na superfície e este efeito aumenta com o seu teor, gerando superfícies sólidas parcialmente cobertas com magnésia e/ou ferrita de magnésio. Todos os catalisadores dopados com magnésio foram mais ativos que a hematita na desidrogenação de etilbenzeno, em presença de vapor d´água e seletiva ao estireno. A atividade e a seletividade da hematita variaram de forma irregular com o teor de magnésio, um fato que pode ser relacionado com as diferentes fases nos sólidos. Foi proposto que a magnésia atua como promotor textural, levando à produção de pequenos cristais de hematita, que são cataliticamente mais ativos, enquanto a ferrita de magnésio aumenta a atividade dos sítios de ferro devido às interações eletrônicas na estrutura do espinélio. A combinação destes efeitos conduz à formação do catalisador mais ativo (Mg/Fe= 0,9), consistindo de hematita parcialmente coberta por magnésia e ferrita de magnésio. Ele tem a vantagem de não ser tóxico, sendo promissor para aplicações comerciais. Além disso, o catalisador com o mais baixo teor de magnésio (Mg/Fe= 0,1), consistindo de hematita parcialmente coberta por magnésia, também é atrativo para aplicações comerciais, devido à sua elevada selectividade (quase 100%), o que pode evitar a reciclagem do etilbenzeno e as operações de separação, levando a uma redução nos custos operacionais / Catalytic ethylbenzene dehydrogenation in the presence of steam is by far the main route for the production of styrene, a high value chemical, widely used in the manufacture of several rubbers and polymers. The typical commercial catalysts are based on hematite (-Fe2O3) containing chromium oxide and potassium oxide which act as textural and structural promoter, respectively. These systems have several advantages such as low cost and high resistance to poisons but have some disadvantages such as potassium loss during reaction, leading to the catalyst deactivation and the toxicity of chromium oxide. In order to overcome these drawbacks, magnesium-doped hematite catalysts were prepared and evaluated in ethylbenzene dehydrogenation in this work, aiming to get chromium and potassium- free catalysts for the reaction. The catalysts (Mg/Fe (molar)= 0; 0.01, 0.03, 0.06, 0.09 and 0.10) were prepared by simultaneous hydrolysis of iron nitrate and magnesium nitrate with ammonium hydroxide at room temperature, followed by heating at 600 °C. The catalysts were characterized by chemical analysis, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, Mössbauer spectroscopy, specific surface area measurements, temperature programmed reduction and X-ray photoelectronic spectroscopy. For the poorest-magnesium samples (Mg/Fe = 0.01 and 0.03) both magnesia and hematite crystals of 69 and 63 nm, respectively, were found while for the sample with Mg/Fe= 0.06 hematite crystals of around 124 nm were produced, coexisting with magnesium ferrite. Conversely, for the richest-magnesium samples (Mg/Fe = 0.09 and 0.1) hematite crystals of 57 and 61 nm, respectively, were found co-existing with magnesia and magnesium ferrite. The addition of magnesium to hematite-based catalysts changes the specific surface area of the solids, magnesia acts as a spacer to produce small crystals of hematite. Magnesium also decreases the reduction temperature of hematite but no regular tendency with its content was found. For all catalysts, magnesium tends to deposit on the surface, this effect increases with its amount, generating solid surfaces partially coated with magnesia and/or magnesium ferrite. All magnesium-doped catalysts were more active than pure hematite in ethylbenzene dehydrogenation in the presence of steam and selective to styrene. The activity and selectivity of hematite vary irregularly with magnesium content, a fact that can be related to the different phases in the solids. It was proposed that magnesia acts as textural promoter, leading to production of small crystals of hematite, which are catalytically more active while magnesium ferrite increases the activity of iron sites due to electronic interactions in the spinel structure. The combination of these effects leads to the most active catalyst (Mg/Fe = 0.9), consisting of hematite partially covered by magnesia and magnesium ferrite. It has the advantage of not being toxic and then is promising for commercial applications. In addition, the magnesium-poorest catalyst (Mg/Fe = 0.1), consisting of hematite partially covered by magnesia, is also attractive for commercial application due to its high selectivity (almost 100%), which could prevent ethylbenzene recycle and separation operations, leading to a reduction in operating costs.

Orientador: Claudia Longo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-18T16:06:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_ReginaldodaSilva_D.pdf: 4843119 bytes, checksum: 3b7dd1f72628c75da40e0f76317b6cfa (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Nanopartículas de TiO2 foram preparadas por método sol-gel a partir da hidrólise de isopropóxido de titânio, tratamento hidrotérmico (200 °C, 8 h) e calcinação (450 °C, 30 min); amostras de TiO2 dopado com ferro (Fe:TiO2) foram obtidas pela mesma metodologia incluindo nitrato férrico nos precursores (razão molar Fe/Ti de 1, 3 e 5%). Para comparação, investigou-se também uma mistura de a-Fe2O3/TiO2 (Fe/Ti = 4 %). O intervalo de banda proibida, de 3,2 eV para o TiO2, diminuiu de 3,0 para 2,7 eV com o aumento do teor de Fe. Análises por difração de raios X e refinamento Rietveld revelaram que o TiO2 é constituído por anatasa (82 %) e brookita (18 %); para Fe:TiO2, observou-se 30 % de brookita e identificou-se 0,5; 1,0 e 1,2 wt % de hematita nas amostras com Fe/Ti de 1; 3 e 5%. Filmes porosos, com espessura de 1,5 mm, foram depositados em eletrodos de vidro a partir de suspensões com polietilenoglicol e calcinação. Em solução aquosa, irradiados com um simulador solar, os eletrodos apresentaram comportamento de semicondutor tipo-n: para o TiO2, fotopotencial de -0,95 V em circuito aberto e fotocorrente de 0,34 mA cm em 0,8 V; valores muito menores foram observados para Fe:TiO2 e a-Fe2O3/TiO2. O TiO2 também apresentou maior atividade fotocatalítica para degradação de fenol e, quando utilizado como foto-anodo em célula de dois compartimentos, polarizado a + 0,7 V por 4 h, promoveu a oxidação de formiato e a produção de 18 mmol de H2 sobre contra-eletrodo de Pt. Os eletrodos de Fe:TiO2 e a-Fe2O3/TiO2 apresentaram valores menores de corrente, impossibilitando a obtenção de H2 no catodo. Embora as amostras de Fe:TiO2 tenham apresentado maior aproveitamento da luz visível, a inserção do ferro como dopante e a hematita segregada podem dificultar a separação das cargas fotogeradas e o transporte de elétrons através dos contornos de grãos, resultando em menor atividade fotocatalítica nas aplicações decorrentes da conversão de energia solar / Abstract: TiO2 nanoparticles were synthesized by sol-gel method from hydrolysis of titanium isopropoxide followed by hydrothermal treatment (200 °C, 8 h) and annealing (450 °C, 30 min). Fe doped TiO2 (Fe:TiO2) samples were synthesized by similar methodology adding ferric nitrate, with Fe/Ti atomic ratio corresponding to 1, 3 and 5 %. A mixture of a-Fe2O3/TiO2 (with Fe/Ti = 4 at %) was also investigated. The band gap energy, estimated as 3.2 eV for TiO2, gradually ranged from 3.0 to 2.7 eV with increasing iron content. Rietveld refinement of X ray diffraction data revealed that TiO2 consisted of 82 % anatase and 18 % brookite; for Fe:TiO2, brookite increased to 30 % and hematite was also identified (0.5; 1.0 and 1.2 wt % for samples prepared with 1; 3 and 5 % of Fe/Ti). Porous films, 1.5 mm thick, were deposited on transparent electrodes from aqueous suspension with polyethylene glycol and annealing. In aqueous solution, irradiated by a solar simulator, the electrodes exhibited n-type semiconductor behavior: for TiO2 electrode, -0,95 V of photo-potential at open circuit condition and 0,34 mA cm of photocurrent when biased at 0.8 V; much lower values were observed for Fe:TiO2 and a-Fe2O3/TiO2 electrodes. TiO2 film also exhibited higher photocatalytic activity for phenol oxidation than other samples. The electrodes were also used as photo-anodes in a two-compartment electrochemical cell with Pt counter-electrode and HCOONa as hole scavenger. The cell assembled with irradiated TiO2 anode biased at + 0.7 V for 4 h produced 18 mmol of H2 at the cathodic compartment. H2 evolution was not detected and very low currents were observed for Fe:TiO2 or a-Fe2O3/TiO2 photo- anodes. Although Fe:TiO2 samples exhibited higher sunlight harvesting, inserted iron and segregated hematite can hinder the separation of photogenerated charges, as well as the electron transport across the grain boundaries, resulting in lower photocatalytic activity for solar energy conversion / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

[pt] O presente trabalho visou avaliar o processo de eletroflotação de partículas finas e ultrafinas de minério de ferro com o uso de um biossurfactante extraído da bactéria Rhodococcus Opacus. Foram realizados estudos de caracterização de um minério de ferro (análise granulométrica, difração de raios - X e fluorescência de raios - X). Através das medições de espectroscopia no infravermelho foi possível identificar uma provável interação do biossurfactante com a hematita, o espectro após a interação mostrou grupos funcionais característicos do biossurfactante (NH, CH2, C=O, COO-e PO2-). As medidas de potencial zeta mostraramuma possível interação eletrostática entre a hematita e o biossurfactante, a reversão de carga mudou do pH 5,3 para 3,5 após a interação. As medidas de ângulo de contato sugeremque após a interação, a hematita pode ter se tornado mais hidrofóbica, alterando o ângulo de contato de 40 graus para 60 graus. As medidas de tensão superficial foram realizadas para determinar as propriedades físico-químicas do biossurfactante. De acordo com os resultados, o biossurfactante apresentou características tensoativas, reduzindo a tensão superficial de 71 mN/m para 40 mN/m em 25 mg/L de biossurfactante.Finalmente, foram realizados testes de eletroflotação com duas frações granulométricas de minério de ferro (-38+20micrometro e -20 micrometro) para avaliar o pH (3-11), a concentração do biossurfactante (50-800 mg/L), a densidade de corrente (5,28-16mA/cm2) e a agitação da solução (300-700 rpm). Segundo os resultados obtidos, o aumento do pH prejudicou a recuperação metalúrgica e o teor de ferro. Os melhores resultados ocorreram em pH 3, esse comportamento pode ser atribuído a interações eletrostáticas que ocorrem nessa faixa de pH. O aumento da concentração do biossurfactante favoreceu a recuperação metalúrgica e o teor de ferro, este comportamento se manteve até 300 mg/L, acima deste valor ocorreu um declínio provocado provavelmente pela formação de micelas. O aumento da densidade de corrente também favoreceu a recuperação metalúrgica e o teor de ferro. Para a amostra com faixa granulométrica de -38+20 micrometro a recuperação metalúrgica máxima foi em torno de 83 porcento e teor de ferro de 59 porcento, e a amostra com granulometria inferior a 20 μmapresentou uma recuperação metalúrgica e teor de Fe máxima de aproximadamente de 98 porcento e 64 porcento respectivamente. Dessa forma, os resultados obtidos mostram um potencial uso da técnica de eletroflotação na recuperação de partículas finas e ultrafinas de minério de ferro, utilizando o biossurfactante extraído da bactéria Rhodococcus opacus. / [en] This work aimed to evaluate the electroflotation process of fine and ultrafine iron ore particles using biosurfactant extracted from Rhodococcus Opacus bacteria. Characterization studies of iron ore were carried out (particle size analysis, X-ray diffraction and X-ray fluorescence). Through infrared spectroscopy measurements it was possible to identify a possible interaction of the biosurfactant with the mineral, the hematite spectrum after the interaction showed characteristic functional groups of the biosurfactant (NH, CH2, C=O, COO-e PO2-).The measurements of zeta potential suggest a possible electrostatic interaction between the hematite and the biosurfactant, by shifting the isoelectric point from 5.3 to 3.5.Contact angle measurements suggest that after interaction, hematite may have become more hydrophobic, changing the contact angle from 40 degrees to 60 degrees.Surface tension measurements were performed to determine the physico-chemical properties of the biosurfactant. According to the results, the biosurfactant showed tensioactive characteristics, reducing the surface tension from 71 mN/m to 40 mN/m in 25 mg/L of biosurfactant, the formation of micelles occurred from 300mg/L of biosurfactant. Finally, electroflotation tests were performed with two size fractions of iron ore (-38+20 micrometre and -20 micrometre) to evaluate the pH (3-11), biosurfactant concentration (50-800 mg/L), current density (5.28-16mA/cm2) and solution agitation (300-700 rpm). According to the results obtained, the increase in the pH impaired the metallurgical recovery and iron grade. The best results occurred at pH 3, this behavior can be attributed to electrostatic interactions that occur in this pH range. The increase of the biosurfactant concentration favored metallurgical recovery and the iron grade, this behavior remained up to 300 mg/L, above this value occurred a decline probably caused by the formation of micelles. The increase in current density also favored metallurgical recovery and iron content. For the sample with particle size range from -38+20 micrometre the maximum metallurgical recovery was around 76 percent and 59 percent iron grade and the sample with particle size from -20 micrometre the maximum metallurgical recovery and grade of Fe were around 90 percent and 64 percent, respectively. The results obtained show a potential use of the electroflotation technique in the recovery of fine and ultrafine iron ore particles, using the biosurfactant extracted from the Rhodococcus opacus bacterium.

[pt] O uso de biossurfactantes derivados de matérias-primas de base biológica apresentam diversas vantagens sobre surfactantes convencionais como por exemplo: baixa toxicidade, alta cinética de degradação, versatilidade na flotação mineral podendo atuar como coletor ou espumante. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o uso de biossurfactante extraído da bactéria Rhodococcus opacus na concentração da hematita do rejeito de minério de Ferro. Primeiramente, foram realizados estudos de caracterização da amostra (Análise granulométrica, química e mineralógica). Também foram feitas medições do Potencial zeta, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) com o intuito de avaliar a interação do biossurfactante e do silicato de sódio na superfície mineral (hematita). As propriedades físico-químicas do biosurfactante foram determinadas pela tensão superficial. Diferentes estudos de microflotação (célula Patridge-Smith) e flotação em bancada (célula mecânica CDC) foram realizados para avaliar o pH (2, 3, 5, 7, 9, 11), a concentração de biossurfactante (1000, 2000, 4000, 6000 e 8000 g/t), e a concentração de depressor (100, 300, 600, 900 e 1200 g/t) na recuperação e teor de Fe. Além disso, foram realizados testes de flotação em circuito (rougher, cleaner, scavenger) visando aumentar a recuperação e teor de Fe. A concentração micelar crítica (CMC) do biossurfactante foi alcançada na concentração de 1 g/L. A recuperação de hematita foi possível em pH 3. De acordo com os estudos de espectroscopia no infravermelho e o potencial zeta houve interação entre o biossurfactante, e o silicato de sódio na superfície da hematita. A recuperação e teor de Fe na microflotação foi em torno de 37 porcento para uma concentração de biosurfactante de 6000 g/t em pH 3. A recuperação e teor de Fe na flotação em bancada (rougher) foi de aproximadamente 28,50 porcento e 44 porcento respectivamente, para uma concentração de biosurfactante de 2000 g/t em pH 3, também foram realizados testes em presença de silicato de sódio (600 g/t) obtendo aproximadamente 50,5 porcento de recuperação metalúrgica e 58 porcento de teor de Fe. Além disso, foram feitos ensaios em circuito de flotação (rougher, cleaner e scavenger) alcançando uma recuperação e teor de Fe em torno de 44 porcento e 65 porcento, respectivamente. Os resultados obtidos mostraram o potencial uso do biossurfactante como coletor na flotação da hematita do rejeito de minério de ferro, podendo futuramente ser aplicado na indústria mineral substituindo os coletores convencionais com o avanço dos estudos. / [en] The use of biosurfactants derived from bio-based feedstocks which present several advantages over conventional surfactants such as low toxicity, high degradation kinetics, versatility in mineral flotation, it can act as a collector or frother agent. The present work aims to evaluate the use of biosurfactant extracted from bacteria Rhodococcus opacus in the hematite concentration of the iron ore tailings. Firstly, characterization studies of the samples were carried out (granulometric, chemical and mineralogical analysis). Measurements of Zeta Potential, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) were also carried out to evaluate the interaction of the biosurfactant and sodium silicate on the mineral surface (hematite). The physicochemical properties of biosurfactant were determined by surface tension. Different microflotation studies (Patridge-Smith cell) and batch (CDC mechanical cell) were carried out to evaluate the pH (2, 3, 7, 9, 11), the biosurfactant concentration (1000, 2000, 4000, 6000 and 8000g/t), and the depressor concentration (100, 300, 600, 900 and 1200 g/t) on recovery and Fe grade. In addition, flotation circuit tests (rougher, cleaner, scavenger) were carried out aiming to increase recovery and Fe grade. The critical micellar concentration (CMC) of the biosurfactant was reached at a concentration of 1 g/L. Hematite recovery was possible at pH 3. According to the studies of infrared spectroscopy and zeta potential, there was interaction between the biosurfactant, the sodium silicate on the hematite surface. The Fe recovery and Fe grade in the microflotation was around 37 percent for 6000 g/t biosurfactant concentration at pH 3. The Fe recovery and Fe grade in the batch flotation (Rougher) was approximately 28.50 percent and 44 percent, respectively for 2000 g/t biosurfactant concentration at pH 3, tests were also performed in the presence of sodium silicate (600 g/t) obtaining around 50.50 percent Fe recovery and 58 percent Fe grade. Furthermore, flotation circuit tests (rougher, cleaner and scavenger) were carried out, achieving a Fe recovery and Fe grade around 44 percent and 64.8 percent, respectively. Therefore, the results showed the potential use of the biosurfactant as a collector in the hematite flotation from the iron ore tailings, it may be applied in the mining industry in the future, replacing conventional collectors with the advancement of the studies.

[pt] O minério de ferro é um material policristalino oriundo de processos naturais complexos durante tempos geológicos, que dão origem a características intrínsecas e comportamento industrial variado. A grande maioria dos minérios de ferro brasileiro é essencialmente hematítico. A hematita pode ser classificada como lobular, lamelar, granular, microcristalina ou martita. Na industria mineral, esta caracterização é tradicionalmente realizada por operadores humanos a partir de observação de amostras de microscópio ótico, sujeita a grandes variações. Assim, é relevante desenvolver um procedimento que permita a discriminação dos diferentes tipos de hematita e a medida de características tais como o tamanho do cristal. Esta tese propõe um sistema que mede e classifica automaticamente tipos texturais de hematita baseado no processamento e na análise de imagens de microscopia ótica, em campo claro, polarização linear e polarização circular. Foram desenvolvidos rotinas para aquisição, registro,, segmentação, reconhecimento e análise morfológica de cristais hematita. A segmentação automática de cristais de hematita foi baseada no calculo da distância espectral, a fim de controlar o crescimento de regiões partindo das sementes. Os resultados da identificação dos cristais obtidos, tanto nas imagens obtidas com polarização linear quanto com polarização circular, foram muito promissores. Atributos de tamanho e forma dos cristais identificados foram obtidos. Estes dados foram usados como conjunto de treinamento para classificadores supervisionados, permitindo reconhecer as classes de hematita granular, lamelar e lobular. Taxas de acertos globais próximas a 98 por cento forma obtidas, tanto para autovalidação, quanto para avaliação cruzada. / [en] Iron ore is a polycrytalline material created by complex natural process during geological period, wich give rise to intrinsic characteristics and varied industrial behavior. The vast majority of the Brazilian iron ores belong essentially to the hematitic type. Hematite can be classified as lobular, lamelar, granular micro-crystalline or martite. In the mineral industry, the characterion of iron ore and its agglomerates is traditionally developed by human operatorsform the observation of samples under the optical microscop, wich may suffer large variations. Thus, it is important to develop a procedure that allows the discrimation of the different hematite types and the measurement of characteristics suchs crystal size. The present thesis proposes a system for the automatic classification of hematite textural types, based of digital on processing and analysis of optical microscopy images, in bright field, linear and circular polarized light. Routines were developed for the acquisition, registration, recognition and morphological analysis of hematite crytals. The automatic segmentation of hematite crystals was based on calculating the spectral distance, in order to control the region expansion form the seeds. The results regarding the identification of the obtained cystals were very promising. Size and shape attributes were obtained and used as a training set for supervised classifiers, leading to the recognition of granular, lamelar and lobular hematite classes. Global sucess rates close to 98 percent were obtained concerning self-validation as well crossed validation.

Esta Tese trata da investigação do efeito da nanoestruturação sobre algumas propriedades espectroscópicas de óxido de ferro(III), um dos mais importantes pigmentos vermelhos usados em bens culturais, o que foi conduzido por meio do estudo da cor de pigmentos de hematita (α-Fe2O3). A formação de eflorescências em duas pinturas (têmpera sobre tela e mural) foi também investigada visando compreender o papel da composição química e de fatores ambientais no desencadeamento de processos de degradação. Pigmentos naturais e sintéticos (cores de vermelho à púrpura) com morfologia definida foram caracterizados por espectroscopia de reflectância difusa (RD) no UVVIS-NIR, espectroscopia Raman (radiações excitantes em 532 nm, 632,8 nm, 785 nm e 1064 nm) e SEM-EDS. Alterações nas propriedades ópticas de hematitas com morfologias diferentes e após tratamento térmico foram correlacionadas com as alterações observadas nos espectros de RD no UV-VIS-NIR (principalmente abaixo de 500 nm e acima de 800 nm) e nos espectros Raman. Os resultados obtidos permitiram excluir o tamanho de partícula como fator determinante da cor de pigmentos de hematita, um argumento bastante usado na literatura ainda atualmente. Com o objetivo de avaliar o desempenho de equipamentos Raman miniaturizados, frequentemente empregados em investigações de bens culturais, espectros Raman de Fe2O3 amorfo obtidos em equipamento Raman portátil foram comparados com resultados obtidos em equipamentos de bancada. A necessidade do uso de maior potência de laser para compensar o pior desempenho desses equipamentos foi considerada como um fator importante para as alterações observadas nos espectros registrados. Esse fato é mais grave quando se emprega radiação de maior energia (532 nm), que pode afetar o espectro mesmo com potências mais baixas. A pintura Barco com bandeirinhas e pássaros (têmpera, 1955) de Alfredo Volpi, pertencente ao Museu de Arte Contemporânea da Universidade de São Paulo (MAC-USP), que apresentava sinais de eflorescências em sua superfície, foi analisada dentro do período de 3 anos em diferentes campanhas de amostragem. Os materiais coletados foram analisados por microscopia Raman, SEM-EDS e microscopia óptica. Os resultados indicaram que o material eflorescente apresentava natureza proteica, provavelmente proveniente da camada pictórica (têmpera), da camada de preparação (gelatina) ou de proteínas associadas a microorganismos (biodeterioração). Foi ainda considerada a hipótese da migração de aglutinante proteico da base de preparação da pintura para sua superfície como um fator inicial que poderia ter levado ao posterior surgimento de microorganismos na superfície da obra. As eflorescências salinas presentes na pintura mural da Sala do Trono do Palácio Nacional de Mafra, Portugal (séc. XVIII XIX) foram analisadas por microscopia Raman, µ-FTIR, µ-XRD, microscopia óptica, análise microbiológica, e identificadas como CaCO3, provavelmente formados devido à alta umidade verificada na região degradada da pintura. Fungos do gênero Cladosporium e Penicillium, usualmente associados à presença de fissuras e destacamentos, foram identificados nesta mesma região da pintura.Os resultados obtidos a partir dos estudos de casos das pinturas demonstraram a importância da parceria entre museus e órgãos públicos com laboratórios de pesquisa para a implementação de tecnologia dedicada ao monitoramento ambiental e detecção de processos de degradação em estágios iniciais. / This thesis presents the investigation of nanostructuration effects on some spectroscopic properties of iron oxides, one of the most important red pigments found in cultural heritage objects, which was conducted by studying the color of hematite pigments (α-Fe2O3). Two different paintings (tempera on canvas and mural painting) showing signs of efflorescence were investigated aiming to contribute to the understanding of the role played by microenvironment chemical composition and environment factors in triggering degradation processes. Natural and synthetic pigments (red to purple colors) with a defined morphology, were characterized by UV-VIS-NIR diffuse reflectance spectroscopy, Raman spectroscopy (532 nm, 632.8 nm, 785 nm and 1064 nm) and SEM-EDS. Changes in the optical properties of hematite with different morphologies and after heat treatment were correlated with the changes observed in the diffuse reflectance spectra (observed below 500 nm and above 800 nm) and in the Raman spectra. This allowed the particle size to be excluded as the main factor to affect the color of hematite pigments. In order to evaluate the performance of miniaturized Raman equipment, frequently used in cultural property investigations, amorphous Fe2O3 Raman spectra obtained with portable Raman equipment were compared with results from benchtop equipment. The need to use higher laser power to compensate for the poorer performance of these devices was considered as an important factor for the changes observed in the recorded spectra. This fact is more significant when using higher energy radiation (532 nm), which can affect the spectrum even at lower powers. The painting \"Barco com banderinhas e pássaros\" (tempera, 1955) by Alfredo Volpi, belonging to the Museum of Contemporary Art of the University of São Paulo (MACUSP), which showed signs of efflorescence on its surface, was analyzed during 3 years in different campaigns to sampling efflorescent material. The collected materials were analyzed using Raman microscopy, SEM-EDS and optical microscopy. The results indicated that the efflorescent material had a protein nature, probably from the pictorial layer (tempering), the preparation layer (gelatin) or proteins associated with microorganisms (biodeterioration). Nevertheless the results suggest that protein binder migration from the paint preparation layer to the surface may have occurred, which could possibly have led to the subsequent proliferation of microorganisms. The saline efflorescence presented in the mural painting of the Throne Room of the National Palace of Mafra, Portugal (18th-19th century) was analyzed using Raman microscopy, µ-FTIR, µ-XRD, UV-VIS optical microscopy and microbiological analysis. Saline efflorescence was identified as calcium carbonate, which was probably formed due to the moisture in the microenvironment of the degraded region. Fungi of the genus Cladosporium and Penicillium, usually associated to the presence of fissures and detachments, were identified in the same region of the painting. The results obtained from the case studies of the paintings demonstrated the importance of collaborations between museums and public agencies with research laboratories for the implementation of technology dedicated to environmental monitoring and detection of early stages of degradation processes.

Esta Tese trata da investigação do efeito da nanoestruturação sobre algumas propriedades espectroscópicas de óxido de ferro(III), um dos mais importantes pigmentos vermelhos usados em bens culturais, o que foi conduzido por meio do estudo da cor de pigmentos de hematita (α-Fe2O3). A formação de eflorescências em duas pinturas (têmpera sobre tela e mural) foi também investigada visando compreender o papel da composição química e de fatores ambientais no desencadeamento de processos de degradação. Pigmentos naturais e sintéticos (cores de vermelho à púrpura) com morfologia definida foram caracterizados por espectroscopia de reflectância difusa (RD) no UVVIS-NIR, espectroscopia Raman (radiações excitantes em 532 nm, 632,8 nm, 785 nm e 1064 nm) e SEM-EDS. Alterações nas propriedades ópticas de hematitas com morfologias diferentes e após tratamento térmico foram correlacionadas com as alterações observadas nos espectros de RD no UV-VIS-NIR (principalmente abaixo de 500 nm e acima de 800 nm) e nos espectros Raman. Os resultados obtidos permitiram excluir o tamanho de partícula como fator determinante da cor de pigmentos de hematita, um argumento bastante usado na literatura ainda atualmente. Com o objetivo de avaliar o desempenho de equipamentos Raman miniaturizados, frequentemente empregados em investigações de bens culturais, espectros Raman de Fe2O3 amorfo obtidos em equipamento Raman portátil foram comparados com resultados obtidos em equipamentos de bancada. A necessidade do uso de maior potência de laser para compensar o pior desempenho desses equipamentos foi considerada como um fator importante para as alterações observadas nos espectros registrados. Esse fato é mais grave quando se emprega radiação de maior energia (532 nm), que pode afetar o espectro mesmo com potências mais baixas. A pintura Barco com bandeirinhas e pássaros (têmpera, 1955) de Alfredo Volpi, pertencente ao Museu de Arte Contemporânea da Universidade de São Paulo (MAC-USP), que apresentava sinais de eflorescências em sua superfície, foi analisada dentro do período de 3 anos em diferentes campanhas de amostragem. Os materiais coletados foram analisados por microscopia Raman, SEM-EDS e microscopia óptica. Os resultados indicaram que o material eflorescente apresentava natureza proteica, provavelmente proveniente da camada pictórica (têmpera), da camada de preparação (gelatina) ou de proteínas associadas a microorganismos (biodeterioração). Foi ainda considerada a hipótese da migração de aglutinante proteico da base de preparação da pintura para sua superfície como um fator inicial que poderia ter levado ao posterior surgimento de microorganismos na superfície da obra. As eflorescências salinas presentes na pintura mural da Sala do Trono do Palácio Nacional de Mafra, Portugal (séc. XVIII XIX) foram analisadas por microscopia Raman, µ-FTIR, µ-XRD, microscopia óptica, análise microbiológica, e identificadas como CaCO3, provavelmente formados devido à alta umidade verificada na região degradada da pintura. Fungos do gênero Cladosporium e Penicillium, usualmente associados à presença de fissuras e destacamentos, foram identificados nesta mesma região da pintura.Os resultados obtidos a partir dos estudos de casos das pinturas demonstraram a importância da parceria entre museus e órgãos públicos com laboratórios de pesquisa para a implementação de tecnologia dedicada ao monitoramento ambiental e detecção de processos de degradação em estágios iniciais. / This thesis presents the investigation of nanostructuration effects on some spectroscopic properties of iron oxides, one of the most important red pigments found in cultural heritage objects, which was conducted by studying the color of hematite pigments (α-Fe2O3). Two different paintings (tempera on canvas and mural painting) showing signs of efflorescence were investigated aiming to contribute to the understanding of the role played by microenvironment chemical composition and environment factors in triggering degradation processes. Natural and synthetic pigments (red to purple colors) with a defined morphology, were characterized by UV-VIS-NIR diffuse reflectance spectroscopy, Raman spectroscopy (532 nm, 632.8 nm, 785 nm and 1064 nm) and SEM-EDS. Changes in the optical properties of hematite with different morphologies and after heat treatment were correlated with the changes observed in the diffuse reflectance spectra (observed below 500 nm and above 800 nm) and in the Raman spectra. This allowed the particle size to be excluded as the main factor to affect the color of hematite pigments. In order to evaluate the performance of miniaturized Raman equipment, frequently used in cultural property investigations, amorphous Fe2O3 Raman spectra obtained with portable Raman equipment were compared with results from benchtop equipment. The need to use higher laser power to compensate for the poorer performance of these devices was considered as an important factor for the changes observed in the recorded spectra. This fact is more significant when using higher energy radiation (532 nm), which can affect the spectrum even at lower powers. The painting \"Barco com banderinhas e pássaros\" (tempera, 1955) by Alfredo Volpi, belonging to the Museum of Contemporary Art of the University of São Paulo (MACUSP), which showed signs of efflorescence on its surface, was analyzed during 3 years in different campaigns to sampling efflorescent material. The collected materials were analyzed using Raman microscopy, SEM-EDS and optical microscopy. The results indicated that the efflorescent material had a protein nature, probably from the pictorial layer (tempering), the preparation layer (gelatin) or proteins associated with microorganisms (biodeterioration). Nevertheless the results suggest that protein binder migration from the paint preparation layer to the surface may have occurred, which could possibly have led to the subsequent proliferation of microorganisms. The saline efflorescence presented in the mural painting of the Throne Room of the National Palace of Mafra, Portugal (18th-19th century) was analyzed using Raman microscopy, µ-FTIR, µ-XRD, UV-VIS optical microscopy and microbiological analysis. Saline efflorescence was identified as calcium carbonate, which was probably formed due to the moisture in the microenvironment of the degraded region. Fungi of the genus Cladosporium and Penicillium, usually associated to the presence of fissures and detachments, were identified in the same region of the painting. The results obtained from the case studies of the paintings demonstrated the importance of collaborations between museums and public agencies with research laboratories for the implementation of technology dedicated to environmental monitoring and detection of early stages of degradation processes.

Neste estudo amostras coletadas de pinturas rupestres foram analisadas para identificação do material utilizado; análises da sua interação e de processos eventuais de degradação, além de atribuições quanto à sua origem, foram também feitas através da espectroscopia Raman. Pigmentos encontrados em pinturas rupestres em Minas Gerais foram identificados, junto a produtos de degradação microbiológica. A partir dos resultados, foi feita uma caracterização da transformação de desidratação do pigmento amarelo de goetita (α-FeOOH) a hematita (α-Fe2O3) por espectroscopia Raman na tentativa de contextualizá-la no problema da origem da hematita encontrada nas representações. Foram identificados os pigmentos calcita (CaCO3) para o branco, carvão vegetal para o preto, goetita (α-FeOOH) para o amarelo e hematita (α-Fe2O3) para o vermelho, que constituem basicamente a paleta de cores desse período. Produtos de degradação microbiológica foram identificados por espectroscopia Raman e no infravermelho por ATR como sendo whewellita (CaC2O4.H2O) e weddelita(CaC2O4.2H2O). A transformação topotática de goetita a hematita por aquecimento foi acompanhada por espectroscopia Raman in situ e ex-situ e infravermelho, na tentativa de caracterizar o processo quanto às fases formadas, possíveis marcadores, de maneira a complementar resultados da literatura que utilizaram outras técnicas, como difração de raio-X (XRD) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Esse estudo foi realizado na tentativa de determinar a existência de possível manipulação térmica desses materiais como sugerido em trabalhos anteriores. Em particular, nos espectros Raman, o comportamento diferenciado da banda em torno de 660 cm-1 e a maior largura das bandas de uma maneira geral, presentes na chamada hematita desordenada, perfil que as amostras naturais coletadas apresentam, são marcadores do efeito de temperatura, uma vez que parecem estar ligados mais estreitamente ao deslocamento catiônico dos íons Fe do que ao rearranjo da gaiola octaédrica de oxigênios ao redor destes, durante a transição a partir de goetita. Esse comportamento dos espectros Raman é confirmado pelos padrões dos difratogramas de raio-X. Concluiu-se que esse desordenamento, entretanto, não é causado somente pela temperatura e, dessa forma, não pode ser usado para atestar inequivocamente como sendo resultado de processamento dos materiais (goetita). / This dissertation reports the investigation carried out on samples collected from rupestrian paintings, aiming at the identification of materials used, their interaction and degradation. The technique of choice was Raman microscopy as it is a non-destructive tool, which provides the spatial resolution necessary for the study of heterogeneous samples. Pigments were identified together with products of microbiological degradation. Thermal convertion of goethite (yellow) to hematite (red) was followed by Raman spectroscopy in a tentative to address the issue of the provenance of red pigments (natural hematite or heated goethite) found in the paintings. White pigments were identified as calcite (CaCO3), whereas charcoal was used as black, goethite (α-FeOOH) as yellow and hematite (α-Fe2O3) as red. These pigments are usually found in rock art palletes. Degradation products from microbiological activity were identified by Raman microscopy and ATR infrared spectroscopy as being whewellite (CaC2O4.H2O) and weddelite (CaC2O4.2H2O). The topotatic transition from goethite to hematite was followed by in situ and ex-situ Raman and infrared spectroscopy, regarding the characterization of the phases formed, possible markers, aiming to complement the previous results reported in the literature using other techniques such as X-ray diffractometry (XRD) and transmission eletron microscopy (TEM). The main goal of the study of temperature effect on the Raman spectrum of goethite was to determine whether hematite was used as found in nature or was obtained by goethite heating as suggested in previous investigations. Particularly, the behavior of the 660 cm-1 band and a larger linewidth for bands in the spectrum, present in the disordered hematite and in the red pigments analysed, are markers of the thermal processing. These features seem to be related to the movement of iron ions and to the rearrangment of the octahedrical cage formed by oxygen atoms around them. Such conclusions are in agreement with X-ray data. Unfortunately, temperature is not the only factor to cause such structural disorder and, hence, it cannot be used as an unequivocal marker of thermal processing.

In this work we have studied the influence of chelating agents on the growth of Ñ-Fe2O3 nanoparticles obtained by coprecipitation method. The nanoparticles were characterized by structural and magnetization techniques. The nanoparticles were obtained from precursors prepared with different concentrations of chelating agents: sucrose and glycerin. To obtain nanoparticles, the precursors were submitted at temperatures between 200 and 400 -XC. The samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), small angles X-ray scattering (SAXS) and magnetization measurements. The XRD results allied to the Rietveld refinement confirm the formation of Ñ-Fe2O3 nanoparticles with average sizes from 4 to 70 nm. The TEM and XRD results indicate a preferential growth pronounced for the crystallographic plane (110) for the samples prepared with addition of 10 mmol/l of sucrose and glycerin. Furthermore, a more careful analysis performed on the data of XRD, SEM, TEM, SAXS and magnetization curves on the mode Zero-Field-Cooling and Field-Cooling (ZFC-FC) clearly show the dependence of the size, size distribution and shape nanoparticles as a function of the concentration of chelating agent. Preliminary results of TEM show that it was possible to grow iron oxide nanoparticles coated with carbon structures similar to the structures of onion-type fullerenes to depend on the synthesis conditions (type and concentration of chelating agent, and synthesis temperature). / Neste trabalho nos estudamos a influencia de agentes quelantes sobre o processo de crescimento de nanoparticulas de Ñ-Fe2O3 obtidas pelo metodo de co-precipitacao. Para tais estudos foram aplicadas tecnicas de caracterizacao estruturais e de magnetizacao. As nanoparticulas foram obtidas a partir de precursores preparados com diferentes concentracoes dos agentes quelantes: sacarose e glicerina. Para obtencao das nanoparticulas, estes precursores foram aquecidos em temperaturas entre 200 e 400-XC. As amostras foram caracterizadas atraves de difracao de raios X (DRX), microscopia eletronica de varredura (MEV), microscopia eletronica de transmissao (MET), espalhamento de raios X a baixos angulos (SAXS) e medidas de magnetizacao. Resultados de DRX aliados ao refinamento Rietveld confirmam a formacao das nanoparticulas de Ñ-Fe2O3 com tamanhos medios de 4 a 70nm. Esses resultados mostram tambem um aumento nos tamanhos das particulas com o aumento da temperatura de sintese e reducao na concentracao do agente quelante. Resultados de DRX e MET indicam um crescimento preferencial acentuado para o plano cristalografico (110) para as amostras de preparadas com a adicao de 10 mmol/l de sacarose e glicerina. Alem disso, uma analise mais cuidadosa realizada em DRX, MEV, MET, SAXS e dados de magnetizacao de curvas no modo Zero-Field-Cooling e Field-Cooling (ZFC-FC) mostram claramente a dependencia do tamanho, distribuicao do tamanho e a forma das nanoparticulas em funcao da concentracao do agente quelante. Resultados preliminares de MET mostram que foi possivel crescer nanoparticulas de oxido de ferro recobertas com estruturas de carbonos similares a estruturas de fulerenos do tipo casca de cebola, a depender das condicoes de sintese (tipo e concentracao de agente quelante, e a temperatura de sintese).