Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1840.pdf: 1970265 bytes, checksum: ae9bed54142c9c77ce1a8d8aef109806 (MD5) Previous issue date: 2008-04-10 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this work copper, nickel and copper/nickel supported in zinc oxide catalysts were prepared, characterized and tested in the steam reforming of ethanol to produce hydrogen. The support and the supported catalysts were prepared by precipitation and impregnation methods, respectively, using aqueous solution of copper and nickel nitrates. The supported catalysts were prepared by varying the nickel and copper loading to obtain 15% weight of metals in the final solid. After prepared and calcined, the solids were characterized by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy (ICP-AES), X-Ray Diffraction (XRD), Nitrogen Adsorption by B.E.T. method, and Temperature Programmed of Reduction with H2 (TPR-H2). The results indicated that the preparation method and the treatment conditions were appropriated to achieve the designed catalytic samples. The catalytic tests were carried out in a range of temperature of 300 to 650oC and water:ethanol molar feed ratio of 3:1 and 6:1. It was verified that the ethanol conversions were higher then 80% in all range of temperature for all catalysts, including the support, independently of water:ethanol molar feed ratio. Other parallel reactions were observed, rather than steam reforming of ethanol, at different conditions of operation, like dehydrogenation of ethanol to acetaldehyde and hydrogen, decarbonylation of acetaldehyde to CH4 and CO, decomposition of ethanol to CH4, CO and H2, water-gas shift and methane reforming at high temperatures. It was also observed that the best combination between metal loading and process parameters to produce hydrogen from steam reforming of ethanol was in the temperature range of 450 to 550oC, 6:1 molar water:etanol feed ratio and bimetallic catalysts with the composition Cu7,5Ni7,5ZnO. / Neste trabalho foram preparados e caracterizados catalisadores de cobre, níquel e cobre/níquel suportados em óxido de zinco, com o objetivo de avaliá-los no processo de reforma a vapor do etanol para produção de hidrogênio. O suporte e os catalisadores suportados foram preparados, respectivamente, por precipitação descontínua e impregnação, a partir de seus respectivos nitratos. Os catalisadores suportados foram preparados para que houvesse variação nos teores de cobre e de níquel mantendo, contudo, a carga total de metais em 15% em massa. Após preparados e calcinados, os sólidos foram caracterizados pelas técnicas de Análise Química por Espectrometria de Emissão Óptica com Plasma Induzido (ICP-OES), Difração de Raios X (DRX), Adsorção de Nitrogênio (método B.E.T.) e Redução a Temperatura Programada com H2 (TPR-H2). Os resultados indicaram que o método de preparação e as condições de tratamento das amostras foram adequados para obtenção dos compostos desejados. Os testes catalíticos foram realizados variando-se a temperatura de 300 a 650ºC e a razão molar água:etanol na alimentação em 3:1 e 6:1. Foi verificado que as conversões do etanol a produtos foram superiores a 80% em todo intervalo de temperaturas, independente da razão molar água:etanol, sobre todos os catalisadores, inclusive sobre o suporte. Sob as diferentes condições operacionais, as seletividades a produtos mostraram que a cada intervalo de temperaturas podem ocorrer diferentes reações em paralelo com a reforma a vapor do etanol. Os catalisadores aqui citados favoreceram, além da reforma a vapor do etanol, as reações de desidrogenação do etanol a acetaldeído e a hidrogênio, decarbonização do acetaldeído a CH4 e a CO, decomposição do etanol a CH4, CO e a H2, reação deslocamento gás-água e reforma do metano a altas temperaturas. Observou-se, também, que o melhor arranjo entre o teor metálico e as variáveis de processo (temperatura e razão de reagentes na alimentação), para produzir hidrogênio via reforma do etanol, é a que combina temperaturas entre 450 e 550ºC, razões molares água:etanol 6:1 e composição do catalisador bimetálico igual a Cu7,5Ni7,5ZnO.

Nos últimos anos, a energia renovável tem recebido maior importância devido ao aumento das emissões antropogênicas de gases de efeito estufa para a atmosfera. A biomassa é um recurso renovável promissor para a produção de energia. A pirólise é uma das mais promissoras tecnologias de conversão térmica, gerando produtos de valor agregado, destacando-se de outras fontes de energias renováveis. No presente trabalho, foi abordada a conversão térmica (pirólise) do capim-elefante (Pennisetum purpureum S.) em um reator rotativo a fim de determinar as melhores condições operacionais (temperatura e rotação) para a produção de hidrogênio. O capim-elefante foi submetido a vários ensaios de caracterização, através da análise elementar (CHNS) e imediata, análise química (lignina, celulose, hemicelulose e extrativos) poder calorífico superior, análise granulométrica, análise de metais e não metais e análise termogravimétrica. Os ensaios de pirólise foram conduzidos até a temperatura final de 700 °C, com aplicação de 30 minutos de isoterma, taxa de aquecimento de 10 °C/min, atmosfera inerte com uma vazão de N2 de 1 L/min. O gás combustível produzido no processo de pirólise foi coletado a 500, 600 e 700 °C. Os ensaios foram conduzidos com o reator operando sem rotação, bem como com velocidades de rotação de 2 e 4 rpm. Resultados da análise química e de metais e não metais mostram que o capim-elefante possui maior concentração de lignina em relação a outras gramíneas perenes (Switch grass/Miscanthus), bem como uma elevada concentração de potássio (K) em sua composição. O incremento da velocidade de rotação reduziu o rendimento de gás combustível de 34,6% (0 rpm) para 19,2% (4 rpm), e aumentou o rendimento de bio-óleo 37,2% (0 rpm) para 53,0% (4 rpm). O rendimento de biochar não foi influenciado significativamente pela velocidade de rotação (aproximadamente 27% em todas as condições). A presença de elevadas quantidades de potássio (K) e nitrogênio (N) no biochar, habilitam o seu uso como fonte de nutrientes para o solo, bem como o seu caráter básico (elevado pH) indicam seu uso para ajuste de pH de solos ácidos. A maior concentração de hidrogênio (65% v/v) foi observada nos experimentos sem rotação do reator na temperatura de 700 °C. O poder calorífico máximo (15,128 MJ.Nm-3) foi observado à temperatura de 600 °C para todas as velocidades de rotação investigadas. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2016-07-25T14:11:48Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Daniela De Conto.pdf: 2878616 bytes, checksum: aa765c8b2e5afcd8996dcab28f696979 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-25T14:11:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Daniela De Conto.pdf: 2878616 bytes, checksum: aa765c8b2e5afcd8996dcab28f696979 (MD5) Previous issue date: 2016-07-25 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul, FAPERGS. / In recent years, renewable energy has received increased importance due to increased anthropogenic emissions of greenhouse gases to the atmosphere. Biomass is a promising renewable resource for the production of energy. Pyrolysis is one of the most promising thermal conversion technologies, creating value-added products, especially from other sources of renewable energy. In the present study addressed the thermal conversion (pyrolysis) of elephant grass (Pennisetum purpureum S.) in a rotating reactor in order to determine the best operating conditions (temperature and speed) for the production of hydrogen. The elephant grass was subjected to various characterization tests by elemental analysis (CHNS) and immediate, analysis chemical (lignin, cellulose, hemicellulose and extractives) higher heating value, particle size analysis, metal analysis and non-metals and thermal gravimetric analysis. The pyrolysis tests were conducted to a final temperature of 700 °C with application of 30 minute isothermal, heating rate 10 ° C/min, N2 inert atmosphere with a flow rate of 1 L/min. The fuel gas produced in the pyrolysis process was collected at 500, 600 and 700 ° C. The tests were conducted with the reactor operating without rotation, and rotation speeds of 2 and 4 rpm. Results of chemical analysis and metals and nonmetals, show that the elephant grass has a higher concentration of lignin in relation to other perennial grasses (Switch grass/Miscanthus) as well as a high concentration of potassium (K) in its composition. The increase of the rotational speed reduced fuel gas yield fron 34.6% (0 rpm) to 19.2% (4 rpm), and increased the yield of bio-oil 37.2% (0 rpm) to 53,0% (4 rpm). The yield of biochar was not significantly influenced by the rotational speed (approximately 27% in all conditions). The presence of high amounts of potassium (K) and nitrogen (N) biochar enable its use as a source of nutrients for the soil, as well as their basic character (high pH) indicate their use to adjust the pH of acidic soils. The highest concentration of hydrogen (65% v/v) was observed in experiments without rotation of the reactor at a temperature of 700 °C. The maximum calorific value (15.128 MJ.Nm-3) was observed at a temperature of 600 °C for all investigated speed.

Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar a eficiência de diferentes tipos e concentrações de catalisadores químicos sobre a efetividade de um gel a base de peróxido de hidrogênio a 35% no clareamento dental. Foram utilizados 170 dentes incisivos bovinos dos quais foram obtidos 510 discos de esmalte-dentina, com 3mm de diâmetro, utilizando-se broca tipo trefina. A leitura da cor dos espécimes foi realizada com um espectrofotômetro de refletância. Foi utilizado para todos os grupos um gel experimental a base de peróxido de hidrogênio a 35%. Para avaliação dos catalisadores químicos, os espécimes foram divididos em grupos de acordo com o tipo e a concentração da substância adicionada: SF - Sulfato Ferroso (0,001%, 0,002% e 0,003%), GF - Gluconato Ferroso (0,01%, 0,02% e 0,03%), CF - Cloreto Férrico (0,01%, 0,02% e 0,03%), GM - Gluconato de Manganês (0,01%, 0,02% e 0,03%) e CM - Cloreto de Manganês (0,01%, 0,02% e 0,03%). Dois grupos controle foram preparados, sendo eles um grupo controle positivo (CP), na qual não foi adicionado nenhum catalisador químico ao gel clareador, e um grupo controle negativo (CN), onde os espécimes não foram clareados e foram apenas submersos em saliva artificial. Sobre a superfície de esmalte foram realizadas 3 aplicações dos respectivos géis clareadores por 10 min cada, as quais foram repetidas após 7 dias, totalizando 2 sessões de 30 minutos. Foram feitas avaliações de cor antes do clareamento, 7 dias após da primeira sessão e 7 dias após a segunda. Os espécimes foram armazenados em saliva artificial e novamente avaliados após 1 ano. Os dados foram analisados pelos testes de análise da variância paramétrica (ANOVA) e teste de Tukey. Os resultados mostraram que o uso de alguns dos ativadores químicos testados foram efetivos em reduzir o amarelamento das amostras... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this study was to evaluate the efficiency of different types and concentrations of chemical activators on the effectiveness of 35% hydrogen peroxide gel over dental bleaching. 170 bovine incisors were used, from which 510 enamel-dentin discs, with 3mm in diameter, were obtained using trephine mill. The color reading of the specimens was performed with a reflectance spectrophotometer. An experimental 35% hydrogen peroxide gel was applied in all groups. For the evaluations of the chemical catalysts, the specimens were divided according to the type and concentration of catalyst added into: FS - Ferrous Sulphate (0.001%, 0.002% and 0.003%), FG - Ferrous Gluconate (0.01%, 0.02% and 0.03%), FC - Ferric Chloride (0.01%, 0.02% and 0.03%), MG - Manganese Gluconate (0.01%, 0.02% and 0.03%) and MC - Manganese Chloride (0.01%, 0.02% and 0.03%). Two control groups were prepared. The positive control (PC) received the bleaching gel without any chemical catalyst, while in the negative control group (NC) the specimens were only immersed in artificial saliva. Three applications of the bleaching gels were performed on enamel surface for 10 min each, which was repeated after 7 days, in a total of 2 sessions of 30 minutes. The color assessments were performed 7 days after the first session and 7 days after the second. The specimens were stored in artificial saliva and assessed again after one year. The data were analyzed by parametric analysis of variance and Tukey's test. The results showed that the use of some chemical catalysts tested were effective in reducing the yellowish of the samples in relation to the positive control group after 1 and 2 applications, and diminished the color relapse over time. After one year, the ferrous sulfate was the most effective catalyst tested

Orientador: Luciano Tavares Angelo Cintra / Coorientador: André Luiz Fraga Briso / Banca: Marco Antonio Hungaro Duarte / Banca: Eloi Dezan Junior / Resumo: Estudos demonstram danos causados à polpa dentária, e sua capacidade de reparo tecidual, após procedimento de clareação dentária. Este estudo investigou o processo de necrose, o nível de proliferação celular (imunomarcação com PCNA) e apoptose (Caspase-3-clivada), e a resposta imune inflamatória (IL-17, IL-6 e CD5) no tecido pulpar após este procedimento. Foram utilizados dois protocolos de clareação dentária com peróxido de hidrogênio (H2O2) nos molares superiores de 40 ratos Wistar, formando os grupos Controle (gel placebo), BLUE (H2O2 a 20% 1x50min) e MAXX (H2O2 a 35%, 3x15min). Após 2 e 30 dias, os ratos foram eutanasiados e as maxilas processadas para avaliação histológica (H.E.) e imunoistoquímica. Foram realizados os testes estatísticos referentes a cada caso, considerando p<0,05. Aos dois dias, foi observada necrose no terço oclusal do grupo MAXX, e infiltrado inflamatório moderado no BLUE (p<0,05). Aos 30 dias, não houve infiltrado inflamatório nos grupos, e grande área da câmara pulpar foi ocupada por dentina terciária. A marcação para PCNA aos 2 dias, demonstrou maior nível de proliferação celular no terço médio do grupo BLUE (p<0,05) e no terço cervical do MAXX (p<0,05), com redução significativa aos 30 dias no terço cervical (p<0,05). Caspase-3-clivada foi presente em todos os grupos, apresentando maior nível de apoptose nos grupos clareados quando comparados com o controle, nos dois períodos de análise (p<0,05); quando comparados os grupos aos 2 e 30 dias, foi observada redução significativa do nível de apoptose apenas no grupo BLUE (p<0,05). Células CD5 positivas foram presentes em todos os grupos, em ambos períodos de análise; aos dois dias, o grupo BLUE apresentou maior imunomarcação para CD5 no terço oclusal quando comparado aos demais grupos (p<0,05); nos demais terços... / Abstract: Studies have shown damage to tooth pulp, and your capacity of tissue repair, after dental bleaching. This study investigated the necrosis process, the level of cell proliferation (immunolabeling with PCNA) and apoptosis (Caspase-3, cleaved), and inflammatory response (IL-17, IL-6 and CD5) generated in the pulp tissue after this procedure. Wistar rats were divided into Control (placebo gel), BLUE (20% H2O2,1x50min), and MAXX (35% H2O2, 3x15min) groups. At 2 and 30 days, the rats were killed (n=10).The jaws were removed and processed for histology analysis (H&E) and immunohistochemistry. Statistical tests were performed for each case, considering p<0.05. At two days, necrosis was observed on the occlusal third MAXX group and moderate inflammatory infiltrate in BLUE (p<0.05). At 30 days, there was no inflammatory infiltrate in groups, and large area of the pulp chamber was occupied by tertiary dentin. The immunolabeling for PCNA, at two days, was more expressive in the middle third of the BLUE group (p<0.05) and the cervical third of the MAXX (p<0.05), with significant reduction to 30 days in the cervical third (p<0.05). Caspase-3-cleaved was present in all groups, showing a higher level of apoptosis in the bleached groups compared with the control in both analysis periods (p<0.05); comparing the groups at 2 and 30 days, significant reduction in the level of apoptosis was observed only in BLUE group (p<0.05). CD5 positive cells were found in all groups in both analysis periods; at two days, the BLUE group had higher immunolabeling for CD5 in the occlusal third when compared to the other groups (p<0.05); in other thirds, both groups bleached showed most immunolabeling compared with the control group (p<0.05); there was no significant difference in the comparison of each group at 2 and 30 days (p>0.05). The MAXX group presented... / Mestre

Orientador: Osmir Batista de Oliveira Junior / Banca: Milton Carlos Kuga / Banca: Rodrigo Vivan / Resumo: Os objetivos deste estudo foram avaliar os efeitos da utilização do ascorbato de sódio e alfatocoferol na dentina de dentes tratados endodonticamente, através da avaliação da resistência das coroas dentais à fratura, mensuração da formação intradentinária da camada hibrida e sua repercussão sobre a resistência de união de um sistema adesivo. No primeiro estudo, foram utilizados cinquenta incisivos bovinos endodonticamente tratados, distribuídos em cinco grupos (n = 10). Sendo, G1 controle, G2: somente restaurados com resina composta, G3: clareado com peróxido de hidrogênio a 38% e restaurado imediatamente, G4: clareado e tratado com ascorbato de sódio a 10%, G5: clareado e tratado alfatocoferol. Os espécimes foram submetidos ao teste mecânico de resistência à fratura, sendo que G1 apresentou maior resistência à fratura que os demais grupos. Não foi observada diferença estatística entre os demais grupos (p > 0,05). No segundo estudo, foram utilizados quarenta incisivos bovinos tratados endodonticamente, divididos em quatro grupos (n = 10): G1 restaurado (controle), G2 clareado e restaurado imediatamente, G3 clareado, tratado com ascorbato de sódio a 10% e restaurado imedimediata, G4 clareado, tratado com alfatocoferol 10% e restaurado imediata. O protocolo de clareamento e a utilização dos agentes antioxidantes foram iguais ao do experimento 1. Somente a porção coronária seccionada, no sentido vestíbulo-lingual de cada espécime foi utilizada para análise em microscópio laser confocal com aumento de 1024X. Os dados obtidos foram submetidos aos testes de Kruskal-Wallis e Dunn (p =0,05). A extensão intradentinária da formação da camada hibrida foi significantemente maior em G1 e G3, em relação a G2 e G4 (p < 0,05). Entre G1 e G3 e G2 e G4 não houve diferenças estatisticamente significantes (p > 0,05). No terceiro estudo, a superfície vestibular de cada espécime foi desgastada e incluída em resina... / Abstract: This study evaluated the effects of sodium ascorbate and alphatocopherol on fracture resistance, mensuration of the hybrid layer formation and bond strength of an adhesive system used in endodontically treated teeth. The first study used fifty endodontically treated bovine incisors, divided into five groups (n = 10): G1: control; G2: restoration with composite resin; G3: bleaching with 38% hydrogen peroxide and immediate restoration; G4: bleaching, application of 10% sodium ascorbate and restoration; G5: bleaching, alphatocopherol application and restoration. The specimens were subjected to fracture resistance mechanical testing. The obtained data were analyzed by ANOVA and Tukey test,at significance level of 5%. G1 showed higher fracture resistance than the other groups. No statistical difference were found among other groups (p> 0.05).The second study used forty endodontically treated bovine incisors, divided into four groups (n = 10): G1: restoration; G2: bleaching and immediate restoration; G3: bleaching, use of 10% sodium ascorbate and immediate restoration; G4: bleaching, use of 10% alphatocorol and immediate restoration. The bleaching protocol and antioxidant application were similar to experiment 1. The coronal portion was sectioned at buccolingual direction and analyzed by confocal laser microscope at magnification 1024X. The data were subjected to Kruskal-Wallis and Dunn test (p = 0.05). The intradentin extension of the hybrid layer formation was significantly greater in G1 and G3 in relation to G2 and G4 (p <0.05). No statistically significant differences were found between G1 and G2 and G3 and G4 (p> 0.05). The third study used 40 specimens, divided into four groups (n = 10), similar to protocols described in experiment 2. The buccal surface of each specimen was ground and included in acrylic resin in the PVC cylinder. Composite resin cylinders were made and bonded to the underlying dentin after adhesive system application... / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-02Bitstream added on 2014-06-13T19:39:27Z : No. of bitstreams: 1 souza_acc_me_guara.pdf: 1178727 bytes, checksum: 36f6a2063176d1106a7c533e016baa05 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Neste trabalho efetua-se análises técnica e econômica de um reformador a vapor de etanol para a produção de 0,7 Nm3/h de hidrogênio, capacidade esta suficiente para acionar uma célula de combustível do tipo PEMFC de 1 kW. A análise técnica abrange análises físico-química e termodinâmica (que envolve inclusive análise exergética), que consiste em fornecer as faixas de temperatura e pressão necessárias à reforma a vapor, e na determinação dos volumes de reagentes consumidos (neste caso, etanol e água). Foi possível obter informações sobre os principais produtos da reforma a vapor (hidrogênio e dióxido de carbono) e o grau de avanço da reação de reforma do etanol. As informações necessárias para o início da modelagem foram obtidas da literatura. A análise exergética permitiu avaliar as melhores condições (temperatura e pressão) para a reforma, baseando-se nos níveis de irreversibilidades. Finalmente, através da análise econômica, avaliou-se os custos de produção de hidrogênio em função do custo de investimento, operação e manutenção no reformador e acessórios. Foram selecionadas quatro fontes de calor para o processo (gás natural, gás liquefeito de petróleo, álcool e eletricidade). Conclui-se que a reforma a vapor de etanol é tecnicamente viável, podendo colocar o hidrogênio combustível no rol dos insumos energéticos alternativos e renováveis. Do ponto de vista econômico, o kWh de hidrogênio produzido por reforma de etanol apresenta o menor valor (numa faixa de 0,06471 a 0,10863 US$/kWh), devido ao alto custo de investimento e ao pequeno volume de produção de reformadores de etanol. Estes custos energéticos do hidrogênio poderão ser mais baixos, desde que haja uma maior produção em escala de reformadores de etanol. / In this work the technical and economic analysis of a steam reformer of ethanol is made. The objective is the production of 0.7 Nm3/h of hydrogen to be used in a 1 kW powered PEMFC. The technical analysis consists in physical and chemical, and thermodynamic studies (including the exergetic analysis). These analysis provide informations as temperature and pressure ranges for steam reforming and the volume of the used reactants (in this case, ethanol and water). Through a mathematic modeling, it s possible to get informations as the products of reforming (the hydrogen and carbon dioxide are the principal products) and the advance degree of the reaction. The useful informations for the modeling were got in the literature. Also about the technical analysis, an exergetic analysis was carried out, permitting obtain the best conditions (temperature and pressure) for the reforming based in the lowest irreversibilities level for the process. Finally, through the economic analysis, the costs of hydrogen production as a function of investment, operation and maintenance costs was made. Four heat sources for the process (natural gas, liquefied petroleum gas, ethanol and electricity) were considered for this analysis. This study has indicated that the steam reforming of ethanol is technically feasible, for the production of hydrogen as one of the alternative and renewable fuel. Economically, the hydrogen produced by steam reforming of ethanol presents the lowest cost, but expensive (at a range from 0,06471 to 0,10863 US$/kWh) because the high cost of investment and the small production of ethanol reformer.

O principal objetivo deste estudo foi avaliar a capacidade de uma membrana de aço 1010 absorver hidrogênio, quando submetida à corrosão por fresta em meios simulando as condições encontradas entre o aço e o concreto, comumente empregados na construção civil. Além disso, desenvolveu-se uma técnica para confecção de frestas, com áreas e espessuras específicas. No desenvolvimento deste trabalho, foi empregada a técnica de eletropermeação de hidrogênio em membranas de ferro, desenvolvida por Devanathan e Stachursky [1]. O fluxo de hidrogênio permeado foi medido no potencial de corrosão e em diferentes potenciais aplicados. Nos eletrólitos de medida - solução saturada de hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) - variou-se o pH da solução e/ou a concentração de íons cloreto (CI-). A variação desses parâmetros teve como objetivo medir o efeito dos mesmos na absorção de hidrogênio em membranas de ferro expostas a frestas com diferentes espessuras. As superfícies das membranas expostas em eletrólitos variando-se o pH entre 12,4 e 6,5 foram examinadas ao microscópio eletrônico de varredura (MEV). Verificou-se, nas condições estudadas, que a nucleação da corrosão por fresta ocorreu após um período de aproximadamente 1 h, provocando também absorção de hidrogênio pelo aço. Maiores concentrações de cloreto produzem maiores taxas de absorção de hidrogênio. A solução contida na fresta sofre isolamento do restante da solução pela formação de um muro de magnetita. Isto explica a pouca influência da espessura da fresta na absorção de hidrogênio (H), para frestas com corrosão já nucleadas. Em valores mais baixos de pH ocorre a dissolução parcial do muro de magnetita e aumento da taxa de absorção de hidrogênio. / The principal aim of this work was to evaluate the absorption of hydrogen of a steel 1010 membrane, submitted to crevice corrosion in mediums simulating the conditions between steel and reinforced concrete in civil engineering. Moreover, a technique was developed to produce crevices with specific areas and widths. During this work, the hydrogen electropermeation technique developed by Devanathan and Stachursky [1] was applied to an iron membrane, The flux of permeated hydrogen was measured at the corrosion potential as well as under potentiostatic polarization. In the eletrolyte which consisted of a saturated calcium hidroxide solution (Ca(OH)2, the pH of the solution and/or the chloride concentration (CI-) were varied. The change of these parameters had the aim to measure their effect on the hydrogen absoption of the iron membrane exposed to crevices with different widths. Scanning electron microscopic examinations were performed with the surfaces of membranes, which had been exposed to saturated Ca(OH)2 solution, the pH of which varied between 12.4 and 6.5. Under the conditions studied in this work, the crevice corrosion usually started after ca. 1 hour. The solution inside the crevice was isolated from the bulk solution due to the formation of a magnetite wall. This probably explains the poor influence of the crevice width on the hydrogen absorption. Partial dissolution of this wall and an increase of the hydrogen absorption rate occurred at lower pH-values.

O foco deste trabalho é o estudo -da interação do átomo de hidrogênio com prótons, criando momentaneamente a molécula 112, determinando os potenciais dó para níveis atômicos maisaltos (n>3), bem como analisando todas as possíveis transições qUe podem ocorrer. O cálculo do momento de dipolo elétrico do para todas as possíveis transições que encontramos é de suma importância para determinar as linhas espectraiS observáveis: A aplicação de tais dados teóricos terá sua inserção no estudo dos perfis de linhas de estrelas anãs brancas DA, com o intuito de obter melhores ajustes dos ,modelos de atmosferas estelares. Para isso calculamos todos os potenciais relevantes para as transições- das séries de Lyman e Balmer até n=10 (numero quântico principal) do 1-12 e os respectivos momentos de dipolo elétricos para. tais séries. Na literatura, encontra-se somente os valores para Lya,_ Ly0., try e. Ha, mas mesmo estes, com aproximaçõeS mais grosseiras do que as que calculamos. As leis da física permitem o cálculo de um modelo de atmosfera estelar num dado instante de sua evolução e o-confronto com os dados observacionais. Entretanto, por melhor que seja o modelo, ainda não se obteve um resultado plenamente satisfatório entre teoria e observação. Ainda existem muitas incertezas nos modelos estelares, principalmente nos cálculos de opacidade e convecção, quando comparamos aos, dados observácionais, o que implica na necessidade de cálculo mais detalhado da física que rege tais modelos. O objetivo principal desse trabalho e calcular os potenciaiS de interação das partículas constituintes da atmosfera e analisar as linhas- espectrais das estrelas que já estão na última fase de evohição, as anãs brancas com unia atmosfera pura de hidrogênio, chamadas de DAs. Um dos melhores métodos para a determinação da temperatura efetiva e obtenção da gravidade superficial de anãs brancas, e a comparaçãO do perfil da linha observado, a forma da linha espectral com o predito teoricamente. A eficiência desse método está no fato que o perfil da linha teórico.é extremamente sensível à variação dos parâmetros atmosféricos - os perfis de Ha e H,3 são bons indicadores de temperatura efetiva {T6 f ), enquanto os perfis das linhas mais altas são bons indicadores da gravidade ,superficial. Entretanto, a técnica supostamente simples possui um grau elevado de dificuldade, pois precisamos saber quais são todas as causas físicas responsáveis pela variação dos parâmetros atmosféricos que determinam o perfil da linha. ESte é o objetivo de nosso trabalho, o cálculo do perfil de linha de H perturbado por colisões. com prótons. / The subject of this work is the study of the interaction of the hydrogen atom with protons, temporarily creating' from this interaction the molecule. We estimated the potential for ali leveis with n < 10 and analyze ali posSible transitions that can occur. We also calculated the electric dipole moment of fôr ali possible transitions that we find, necessary for the line profile'calculation. The application of such theoretical data will be in the context of the line profileá of DA white dwarfs, as refinernent in the modeis of stellar átmospheres. For this, I calculated ali the potential relevant to the transitions of ,the Lyman and Balnier series to n=10 (principal atomic quantum number), and their electric dipole Moments. In the Jiterature we find. only Lya, Ly13, Ly-y and Ho calculations, but even these at lower resolutions and with the asymptotic approximations. The laws of physics allow the calculation of a stellar atmosphere módel for a partidular, mornent in its evolution and the comparison with observational data. However, no matter how good the model is, it has not yet achieved a fully satis factory resulta There are .still many uncertainties in the •stellar thodels in relation the observational data, showing the need for a more detailed analysis of the physics that governs such modeis The main objective of this thesis is to analyze the Spectral limes, ,calculating the potential of interacting particles coristituents of the atmosphere of white dwarf stars with pure hydrogen atmosphere, `called DAs. One of the best methods for analysis of spectral limes, determining the effective temperature 'and obtaining surface gravity of white'dwarfs with hydrogen limes, is the comparison the obseryation of -lMe profile, the chape of the spectral line, with the theoretically predicted. The efficiency of this method is based on the fact that the theoretical line profile is extremely sensitiva to variations of atmospheric paramet,ers. Howéver; the supposeclly simple technique has a high degree of difficulty, because we .need to know ali the causes responsible for the determination of the physical parameters of the atmosphere affecting the line profile. This is the purpose of our work; the 'c'alculation cif the line profile of H perturbed by collisions with protons.

Células de combustível são dispositivos onde ocorre a oxidação eletroquímica de um combustível, apresentando maior eficiência, segurança e escalabilidade do que a maioria dos motores de combustão interna. A geração de hidrogênio a partir do alumínio possui a vantagem de utilizar-se metal que pode ser completamente recuperado, reciclado e reprocessado. Além disso, refugos feitos à base de alumínio tais como: latas de bebidas; peças de dispositivos eletrônicos; brinquedos; dentre outros, podem ser utilizados para geração de hidrogênio, o que incentivaria a reciclagem de materiais. A reação ocorre com a água na presença de álcalis fortes, tais como NaOH e KOH, que atuam como catalisadores, não sendo assim consumidos no processo. O objetivo principal deste trabalho é a construção de uma célula de combustível de baixa temperatura, denominada na literatura de PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell, Célula de Combustível com Membrana de Troca de Prótons) acoplada à geração local de hidrogênio por meio da corrosão alcalina do alumínio. Foram realizados experimentos variando-se os seguintes itens: concentração dos álcalis (de 1 a 3 mol.L-1), temperatura (295 a 345 K) e forma do metal (folhas de alumínio com 0,02 mm de espessura, lâminas com 0,5 mm e com 1 mm de espessura). Nesta primeira etapa, verificou-se que a concentração e temperatura influenciam fortemente a reação. Os tempos de reação variaram desde valores próximos de 2 minutos (reação de folhas de alumínio em presença de NaOH a 3 mol.L-1 na temperatura de 325 K) até tempos da ordem de 700 minutos (em experimentos utilizando lâminas de 1 mm a 315 K em presença de KOH 1 mol.L-1). A análise de difração de raios-x juntamente com a microscopia eletrônica de varredura (MEV) confirmou a presença de hidróxido de alumínio na forma de um precipitado de gibsita sobre uma amostra metálica após reação com NaOH, possibilitando a visualização da estrutura cristalina deste precipitado. Após construção e operação do reator alumínio-água acoplado à célula de combustível, obteve-se valores de diferença de potencial máximos da ordem de 150 mV e densidade de corrente máxima próxima a 5.10-3 mA.cm-2. Estes valores encontram-se muito abaixo dos valores esperados para uma célula de combustível de hidrogênio comum (ao redor de 700 mV e 200-400 mA.cm-2, respectivamente). Um modelo transiente simplificado do sistema, baseado em balanços de massa, energia e carga elétrica, foi utilizado para a compreensão do funcionamento do dispositivo. Assim, verificou-se que uma das possíveis causas da operação estar abaixo da eficiência esperada foi devido à baixa relação estequiométrica entre oxigênio alimentado por difusão do ar e vazão de hidrogênio obtido a partir da reação entre alumínio e água. / Fuel Cells are devices where electrochemical oxidation of a fuel occurs, showing more efficiency, safety and scalability than most of the internal combustion engines. The production of hydrogen from aluminum has the advantage to utilize a metal that might be completely recovered, recycled and re-processed. Moreover, wastes made with aluminum such drink cans, pieces of electronic devices, toys, among others, are possible to be utilized to generate hydrogen, which would encourage the material recycling. The reaction occurs with the water in the presence of strong alkali like NaOH and KOH, which act as catalysts, so not being consumed in the process. The main objective of this work is the construction of a low temperature fuel cell, named in the literature as PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) coupled to local hydrogen generation by means of the aluminum alkaline corrosion. Experiments were conducted by varying the following items: alkali concentration (1-3 mol.L-1), temperature (295-345 K) and metal shape (0.02 mm thick aluminum foils, 0.5 mm and 1 mm thick aluminum plates). In this first step, it has been verified that the concentration and temperature strongly influence the reaction. The reaction times varied from values close to 2 minutes (aluminum foils in the presence of NaOH 3 mol.L-1 at 325 K) up to times about 700 minutes (experiments utilizing 1 mm thick plates at 315 K in the presence of KOH 1 mol.L-1). Analysis of Scanning Electron Microscopy (SEM) together with X-ray Difraction (XRD) has confirmed the presence of aluminum oxide as gibbsite precipitate on the metallic sample after reaction with NaOH, which enabled the visualization of its crystalline structure. After construction and operation of the aluminum-water reactor coupled with the fuel cell, maximum values of electrical potential about 150 mV and current density about 5.10-3 mA.cm-2 were obtained. These values are very low in comparison with the values expected for common hydrogen fuel cells (about 700 mV and 200–400 mA.cm-2, respectively). A simplified transient model was developed, based on mass, energy and electric charge balances, in order to understand the operation of the device. It has been verified that one of the possible issues of low efficiency of the operation is due to low stoichiometric ratio between oxygen fed by air diffusion and hydrogen mass flow obtained from aluminum–water reaction.

Neste trabalho foi proposto uma nova rota para a síntese de materiais híbridos à base zinco a partir de líquidos iônicos. Os materiais obtidos foram nanoestruturas de ZnO e o mineral simonkolleita (Zn5(OH)8Cl2.H2O) microestruturado, os quais podem ser preparados pela hidrólise de adutos iônicos do tipo RMI.ZnCl3 (RMI = alquilimidazólio) a partir da adição de uma solução de NaOH. Foi constatado que a obtenção de ZnO ou de simonkolleita dependeu unicamente da concentração de NaOH utilizada. Obtiveram-se diferentes morfologias de ZnO (desde nanoestruturas irregulares até nanobastões) e tamanhos de partícula (45-120 nm) apenas mudando a relação entre líquido iônico e material precursor de zinco. Conforme esta relação era maior, obtiveram-se nanobastões mais definidos e de maior comprimento. O mineral simonkolleita microestruturado foi obtido em morfologia hexagonal. Os materiais foram caracterizados por UV-Vis, IV, DRX, MEV, MET, TGA e BET, onde foi possível saber que todos os materiais obtidos pela rota sintética proposta eram cristalinos, de morfologia definida, que havia líquido iônico remanescente após isolamento, que eram semicondutores (3,25 eV para ZnO e 5,94 eV para simonkolleita) e possuem baixa área superficial (3-12 m²/g) Utilizou-se estes semicondutores como fotocatalisadores para as reações de water splitting e acoplamento oxidativo de metano. As reações de acoplamento de metano foram estudadas na presença de diferentes proporções de metano e oxigênio, e ficou evidenciado que nas reações efetuadas com traços de oxigênio, o produto majoritário foi CO2 e quando as proporções CH4:O2 eram conhecidas o produto majoritário foi C2H6. Os resultados mostram que na presença de ZnO obteve-se a produção de até 1417 μmolH2.g-1.h-1 para a reação de water splitting e de até 67 μmolCO2.g-1.h-1, 43 μmolCO.g-1.h-1 e 787 μmolC2H6.g-1.h-1 para as reações de acoplamento de metano, enquanto que para o mineral simonkolleita obteve-se até 972 μmolH2.g-1.h-1 para a reação de water splitting e de até 13 μmolCO2.g-1.h-1 para a reação de acoplamento de metano. Estes resultados mostram a grande eficiência destes materiais para as reações que foram investigadas, o que evidencia a eficácia da rota proposta para a produção de semicondutores eficientes para reações fotocatalíticas. / In this work, a new route was proposed of hybrid Zn-based materials from ionic liquids. The obtained materials were nanostructured ZnO and the microstructured mineral simonkolleite (Zn5(OH)8Cl2.H2O), which can be prepared from the hydrolysis of ionic aducts of the type RMI.ZnCl3 (RMI = alkylimidazolium) from the addition of a solution of NaOH. It was found that obtained ZnO or simonkolleite depended solely on the NaOH concentration used. Different ZnO morphologies (from irregular nanosctructures to nanorods) and particles sizes (45-120 nm) were obtained by only changing the ratio of ionic liquid to zinc precursor material. As this ratio was higher, more defined and longer nanorods were obtained. The microstructured simonkolleite mineral in hexagonal morphology. The materials were characterized by UV-Vis, IR, XRD, SEM, TEM, TGA and BET, where it was possible to know that all materials obtained by the proposed synthetic route were crystalline, of defined morphology, that had ionic liquid remaining after isolation, were semiconductors (3. 25 eV for ZnO and 5.94 eV for simonkolleite) and had a low surface area (3-12 m²/g) These semiconductors were used as photocatalysts for the water splitting and methane coupling reactions. The methane coupling reactions were studied in the presence of different proportions of methane and oxygen, and it was evidenced that in reactions carried out with traces of oxygen, the major product was CO2 and when the CH4:O2 ratio were know the major product was C2H6. The results show that in the presence of ZnO, the production of up to 1417 μmolH2.g-1.h-1 for water splitting reaction and up to 67 μmolCO2.g-1.h-1, 43 μmolCO.g-1.h-1 and 787 μmolC2H6.g-1.h-1 for methane coupling reactions, while for mineral simonkolleite the production of up to 972 μmolH2.g-1.h-1 for water splitting reaction and 13 μmolCO2.g-1.h-1 for methane coupling reactions. These results show the high efficiency of these materials for the reactions that were investigated, which evidences the effectiveness of the proposed route for the production of efficient semiconductors for photocatalytic reactions.