MASOUMI, M. Role of texture in hydrogen-induced cracking of steel API 5L X70 under various thermomechanical paths. 2017. 152 f. Tese (Doutorado em Ciência de Materiais)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-10-04T14:33:45Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_mmasoumi.pdf: 14430099 bytes, checksum: b88fdd24a2becfd6fe0081bf46f9eaa8 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-11-08T14:17:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_mmasoumi.pdf: 14430099 bytes, checksum: b88fdd24a2becfd6fe0081bf46f9eaa8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-08T14:17:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_mmasoumi.pdf: 14430099 bytes, checksum: b88fdd24a2becfd6fe0081bf46f9eaa8 (MD5) Previous issue date: 2017-01-06 / Pipeline steels are widely used to transport oil and natural gas in long distance in severe environments. Hydrogen-induced cracking (HIC) is one of the most important failure modes in sour environment. Atomic hydrogen produced during surface pipe corrosion diffuses into the steel and traps at defect sites such as inclusions, precipitations, phase interfaces, martensite islands, and grain boundaries. These hydrogen atoms recombine to form hydrogen molecules, leading to the creation of internal pressure within the metal. This reduces ductility, toughness and mechanical properties, leading to HIC nucleation and propagation. The main objective of this thesis was to find a correlation between a role of texture and grain boundary character distribution with HIC crack nucleation and propagation sites. Finally, proposed thermomechanical treatment produced favorable crystallographic textures and significantly increased HIC resistance which is of great interest to petroleum industry. In this thesis, API 5L X70 steel was subjected to thermomechanical processing with various finish rolling temperatures to produce a similar microstructure with different crystallographic textures. The microstructural and textural evolution was characterised by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and electron backscatter diffraction (EBSD). Then, HIC standard test and electrochemical hydrogen-charging experiments were used to induce HIC cracks in pipeline steels. Then EBSD analysis was carried out to show the HIC resistance improvement via appropriate thermomechanical processing. Present work revealed that significant improving of HIC resistance was obtained through engineering of crystallographic texture by isothermal rolling below non-recrystallisation temperature. The high resistance to HIC is highly important to oil and gas transportation. Electron backscatter diffraction (EBSD) measurements were done along the HIC crack in X70 steel after HIC test. The results showed that {001} grains which parallels to normal direction are weak against HIC propagation, and provide a preferred path to crack propagation. Whereas, grains which lied along {110} and {111} planes parallel to rolling plane showed higher resistance against HIC crack nucleation and propagation and improved HIC resistance. In addition, EBSD data revealed that the high amount of recrystallization fraction with no stored energy is one of the main reasons for a higher HIC resistance. Consequently, increasing the fraction of low angle and coincidence site lattice boundaries related to low {hkl} indexing and correspond to the dense planes is targeted in grain boundary engineering to improve HIC resistance. Increasing the number of {111} and {110} grains, with the goal of minimizing the number of {001} grains and HABs, leads to a reduction in crack nucleation and propagation. In overall, the key finding of this work revealed that significant improvement of HIC resistance was obtained through engineering of crystallographic texture by isothermal rolling at approximately 850°C. Although the rolling schedule suggested in the current study differs from the established industrial production, a significant improvement in HIC resistance by controlling of texture only was achieved. This can be a great motivation for development of an alternative thermomechanical treatment with lower finish rolling temperature / Aços de tubulação são amplamente utilizados para transporte de petróleo e gás natural em longa distância em ambientes agressivos. Trincas induzidas por hidrogênio (HIC) são um dos modos de falha mais importantes no ambiente em que se é usado. O hidrogênio atômico produzido durante a corrosão da superficial da tubulação difunde-se para o aço e as prende em locais de defeito, tais como inclusões, precipitações, interfaces de fase, ilhas martensíticas e contornos de grão. Estes átomos de hidrogênio se recombinam para formar moléculas de hidrogênio, levando à criação de pressão interna dentro do metal. Isso reduz a ductilidade, tenacidade e propriedades mecânicas, levando a nucleação e propagação do HIC. O objetivo principal desta tese foi encontrar uma correlação entre o papel da textura e a distribuição do caráter dos contornos de grãos com os núcleos de propagação e de nucleação das trincas. Finalmente, o tratamento termomecânico proposto produziu texturas cristalográficas favoráveis e aumentou significativamente a resistência ao HIC que é de grande interesse para a indústria petrolífera Nesta tese, o aço API 5L X70 foi submetido a processamento termomecânico com várias temperaturas finais de laminação para produzir uma microestrutura similar com diferentes texturas cristalográficas. A evolução microestrutural e de textura foi caracterizada por microscopia eletrônica de varredura (SEM), difração de raios X (XRD) e difração de retroespalhamento eletrônico (EBSD). Em seguida, utilizaram-se ensaios padrões de HIC e experimentos electroquímicos com bombardeamento de hidrogênio para induzir fissuras HIC em aços de tubulação. Em seguida, a análise de EBSD foi realizada para mostrar a melhoria da resistência HIC através de processo termomecânico apropriado. O presente trabalho revelou que a melhoria significativa da resistência HIC foi obtida através da engenharia da textura cristalográfica por laminação isotérmica abaixo da temperatura de recristalização. A alta resistência ao HIC é muito importante para o transporte de petróleo e gás. As medidas de difração de retroespalhamento de elétrons (EBSD) foram feitas ao longo da trinca HIC em aço X70 após o teste HIC. Os resultados mostraram que os grãos de planos {001} que são paralelos à direção de laminação são mais propensos a propagação de HIC, e proporcionam um caminho preferêncial para a propagação da trinca. Os grãos que estão ao longo dos planos {110} e {111} são paralelos ao plano de laminação e se mostraram mais resistentes a nucleação e propagação de trincas. Além disso, os dados do EBSD revelaram que a elevada quantidade de recristalização sem energia armazenada por deformação é uma das principais razões para uma maior resistência ao HIC. Consequentemente, o aumento da quantidade de contornos de baixo ângulo e coincident site lattice relacionados à baixa indexação {hkl} e que correspondem aos planos densos é direcionado à engenharia de contornos de grãos para melhorar a resistência a HIC. Em conclusão, aumentar o número de grãos em planos {111} e {110}, objetivando a minimização de grãos em planos {001} e contornos de alto ângulo, leva a uma redução na nucleação e propagação de trincas e a uma melhora de resistência a fragilização pelo hidrogênio. Em geral, a principal descoberta deste trabalho revelou que a melhoria significativa da resistência HIC foi obtida através da engenharia de textura cristalográfica por laminação isotérmica a aproximadamente 850°C. Embora o cronograma de laminação sugerido no presente estudo difira da produção industrial estabelecida, foi alcançada uma melhora significativa na resistência ao HIC somente pelo controle da textura. Isto pode ser uma grande motivação para o desenvolvimento de um tratamento termomecânico alternativo com temperatura de laminação de acabamento mais baixa.

Clareamento dentário é atualmente um dos tratamentos estéticos mais requisitados na odontologia devido ao crescimento da exigência estética por parte dos pacientes. Assim, pesquisas sobre o tema tem avançado buscando aprimorar materiais e protocolos. Este estudo tem como objetivo avaliar o efeito da ação fotocatalizadora do dióxido de titânio (TiO2) ativado por luz visível adicionado à baixa e alta concentração de peróxido de hidrogênio (H2O2) e sua eficácia no processo clareador dentário diante da redução do período de aplicação. A ação fotocatalizadora do TiO2 foi avaliada utilizando uma solução de H2O2 3,5 e 35% e azul de metileno (AM). A análise de cor (ΔE) foi realizada em dentes bovinos empregando H2O2 gel 6% e 35%. As amostras foram fotoativadas durante 5min utilizando um aparelho de LED. O tempo total de de ação foi de 15min; apenas para o grupo controle aplicado em dente o total foi de 45min (H2O2 35% sem TiO2). Os grupos contendo H2O2 3,5 ou 35%, AM e TiO2 seguido de fotoativação apresentaram diferença estatísticamente significativa quando comparado com os demais grupos testados. Entretanto, quando as duas concentrações foram comparadas também houve diferença significativa, apresentando com 35% maior diminuição da concentração de AM. Nos testes realizados em dentes bovinos, 35% H2O2 gel e TiO2 não apresentaram diferença para o grupo controle. Quando a concentração (6%) e tempo de aplicação foram conjuntamente reduzidos houve diferença em relação ao controle. Porém, todos os grupos avaliados apresentaram ΔE acima de 3,3. H2O2 em alta e baixa concentração com adição de TiO2 , luz e redução do tempo de ação foram considerados efetivos para aplicação em claremento dentário. / Tooth whitening is currently one of the most requested aesthetic treatments in dentistry. Thus, research studies have attempted to improve the materials and protocols used in this treatment. This study evaluated the photocatalyst effects of visible light activated titanium dioxide (TiO2) employed in low and high hydrogen peroxide (H2O2) concentrations with a reduced application period. TiO2 effect was evaluated using seven H2O2 solutions (3.5 and 35%) and methylene blue (MB). Color analysis (ΔE) was performed on bovine teeth using H2O2 gel 6 and 35% (GH2O235%, GH2O235%+TiO2 and GH2O26%+TiO2). The samples were light activated (LA) for 5 minutes using an LED device. Total action time was 15min. For the control group (GH2O235%), the action time was 45min. Solutions containing MB, H2O2 at 3.5 or 35%, and TiO2, followed by LA, showed a statistically significant difference when compared with the other groups tested. However, when the two concentrations were compared, significant difference was also found, showing greater MB reduction for 35%. In tests employed on bovine teeth, GH2O235%+TiO2 gel showed no difference in comparison to GH2O235% (the control group). When the concentration and application time were reduced (GH2O26%+TiO2), a statistical difference was found (p<0.05). Nevertheless, all groups showed ΔE higher than 3.3. Titanium dioxide and hydrogen peroxide association was affected by light activation. Thus, high and low H2O2 concentrations showed color difference in comparison to the baseline color and did so after a shorter application period when combined with TiO2, suggesting the effectiveness of this material and being promising of use to tooth bleaching.

Made available in DSpace on 2015-12-06T23:46:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Nos ultimos anos, estudos tem visado compreender a biologia das celulas-tronco, especialmente as celulas-tronco hematopoeticas (CTHs). Neste contexto um novo foco foi dado aos estudos das especies reativas de oxigenio (EROs) e nitrogenio (ERNs): o de seu papel na manutencao do nicho hematopoietico e sua influencia nos processos de auto-renovacao, proliferacao e diferenciacao das CTHs. As CTHs localizam-se preferencialmente no nicho endosteal, afastadas dos vasos sanguineos em quiescencia, enquanto que a sua progenie em processo de diferenciacao encontra-se no nicho vascular, onde ha maior atividade celular, concentracao de oxigenio e possivelmente niveis mais elevados de EROs e ERNs. Isto sugere que a ausencia destas especies reativas esteja relacionada com o estado quiescente das CTHs e que sua presenca favoreca a proliferacao e/ou diferenciacao destas celulas. Considerando este cenario, neste trabalho foi avaliado se o peroxido de hidrogenio (H2O2) e o oxido nitrico (NO&#9679;) estao diretamente envolvidos na proliferacao, diferenciacao e morte das celulas hematopoeticas. Na primeira etapa do estudo foi avaliada a capacidade do H2O2 em modular a hematopoese, avaliando seus efeitos em 3 modelos de celulas hematopoeticas, sendo dois de celulas normais (celulas hematopoeticas obtidas da medula ossea de camundongo e celulas de sangue de cordao umbilical humano) e um modelo tumoral (celulas leucemicas pro-mielociticas humanas provenientes da linhagem HL-60). Em cada modelo, os efeitos do H2O2 foram avaliados nas tanto nas celulas totais, quanto nas populacoes de celulas-tronco e progenitoras. Foi visto in vitro que o H2O2 em baixa concentracao (5 &#956;M) leva a morte das celulas leucemicas totais HL-60, sem afetar a viabilidade das celulas hematopoeticas normais humanas e murinas, efeito este relacionado com a diminuicao da fosforilacao da Akt. As alteracoes produzidas pelo H2O2 nas populacoes primitivas ocorreram somente nas celulas-tronco leucemicas, as quais aumentaram em percentual, mas apresentaram capacidade clonogenica prejudicada. Alem disso, a expressao de marcadores mielomonociticos, relacionados com o estado diferenciado das celulas hematopoeticas, nao foi alterada mediante o estimulo com H2O2, mostrando que nas condicoes avaliadas o H2O2 nao induziu a diferenciacao celular. Entretanto, os dados obtidos a partir da quantificacao de colonias de granulocitos e macrofagos (CFU-GM) evidenciaram a maior capacidade de formacao de colonias mieloides pelas celulas hematopoeticas murinas, indicando o potencial de diferenciacao induzido pelo H2O2 neste modelo. Na segunda etapa do estudo foi avaliada a acao do NO&#9679; como modulador hematopoetico utilizando dois modelos para a geracao de NO&#9679;: um modelo in vitro, onde as celulas hematopoeticas totais murinas foram estimuladas com o NO&#9679; gerado por celulas endoteliais estimuladas com carbacol (CCh) em um sistema transwell; e um modelo in vivo, onde camundongos foram tratados intraperitonealmente com S-Nitroso-N-Acetil-D,L-Penicilamina (SNAP), um doador exogeno de NO&#9679;. Em ambos os modelos, verificou-se que o NO&#9679; induziu a diferenciacao celular pelo comprometimento das CTHs preferencialmente na linhagem mieloide. In vivo foi visto ainda que o NO&#9679; induz a expansao do pool de CTHs (observado no primeiro dia de tratamento) previamente a sua diferenciacao (observada no terceiro dia de tratamento), o que de acordo com a avaliacao da reconstituicao medular apos transplante, trata-se da proliferacao de CTHs de curta-duracao e/ou progenitores multipotentes. Na proliferacao das CTHs houve a supressao da transcricao dos genes relacionados com a diferenciacao hematopoetica, assim como a ativacao de proteinas de diferentes vias de sinalizacao (Akt, ERK1/2, PKC, p38, c-Myc) e o aumento da expressao de moleculas de membrana relacionadas com a manutencao das CTHs no nicho endosteal (Cx43, CaR, PECAM-1, Notch-1). Ja a diferenciacao mieloide envolveu a superexpressao dos fatores de transcricao C/EBP&#945; e PU.1 e supressao de GATA-3 e Ikz-3 (ambos envolvidos com a progenie linfoide), e a diminuicao de expressao/fosforilacao das proteinas avaliadas, exceto a PECAM-1, cujos niveis se mantiveram inalterados, e a Stat5 que foi ativada durante a diferenciacao das CTHs. Ainda, a modulacao redox envolvendo alteracoes da atividade enzimatica intracelular (Cat e SOD) e dos niveis de GSH, sugerem uma resposta adaptativa das celulas ao aumento das EROs em prol da manutencao da viabilidade celular e possivelmente do destino das CTHs durante os processo de proliferacao e diferenciacao destas induzido pelo NO&#9679;. Coletivamente, estes dados mostram que tanto o H2O2 quanto o NO&#9679; sao importantes reguladores da hematopoese, cujos efeitos sao dependentes da dose/concentracao de estimulo destes, do tipo ou populacao de celula assim como do microambiente celular / BV UNIFESP: Teses e dissertações

GONDIM, F. A. Pré-tratamento foliar com H2O2 como estratégia para minimizar os efeitos deletérios da salinidade em plantas de milho. 2012. 147 f. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2015-03-12T11:18:41Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_fagondim.pdf: 5363206 bytes, checksum: 294ead0f26d9ba5ef8aeedaf8788b237 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-11-30T17:56:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_fagondim.pdf: 5363206 bytes, checksum: 294ead0f26d9ba5ef8aeedaf8788b237 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-30T17:56:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_fagondim.pdf: 5363206 bytes, checksum: 294ead0f26d9ba5ef8aeedaf8788b237 (MD5) Previous issue date: 2012 / This study evaluated the effects of H2O2 leaf spraying pretreatment on the maize plant acclimation to salt stress, studying the physiological and biochemical mechanisms involved. The present thesis was divided into three independent experiments that resulted in three chapters, each one corresponding to a scientific article. The experiments were conducted under hydroponic conditions and maintained in greenhouse, the plant model used was triple hybrid of maize (Zea mays L.), BRS 3003. Eight days after sowing (DAS), the seedlings were sprayed with 10 mM H2O2 solution or distilled water (as a control). Forty-eight hours after the spraying beginning, the seedlings were subjected to treatment with NaCl at 80 mM. In the first study, we analyzed the effects of H2O2 leaf spraying pretreatment on the growth and on the levels of organic and inorganic solutes in maize plants under salt stress. It was observed that H2O2 leaf spraying pretreatment promoted plant acclimation to salt stress, reducing the deleterious effects of salinity on the maize growth. This effect can be attributed, at least partially, to a great production of proteins, and soluble carbohydrates and NO3- as well as lower levels of Cl- and Na+ in leaves. The second study evaluated the effects of H2O2 leaf spraying pretreatment on growth, antioxidative enzymes activity, lipid peroxidation (levels of malondialdehyde - MDA) and on the catalase expression (CAT) in maize plants under salt stress. It was observed that salinity reduced maize seedling growth when compared to control conditions, and H2O2 foliar spraying was effective in minimizing this effect. Analysis of the antioxidative enzymes (catalase, guaiacol peroxidase, ascorbate peroxidase and superoxide dismutase) revealed that H2O2 leaf spraying increased antioxidant enzyme activities. CAT was the most responsive of these enzymes to H2O2, with higher activity since the beginning of the treatment (48 h), while guaiacol peroxidase and ascorbate peroxidase were responsive only at later stages (240 h) of treatment. Increased CAT activity appears linked to gene expression regulation. Lower MDA levels were detected in plants with higher CAT activity, which may result from the protective function of this enzyme. Overall, we can conclude that pretreatment with H2O2 leaf spraying was able to reduce the deleterious salinity effects on seedling growth and lipid peroxidation. These responses could be attributed to the H2O2 ability to induce antioxidant defenses, especially CAT activity. The third study evaluated the effects of H2O2 leaf spraying pretreatment on leaf area, relative chlorophyll content, relative water content, gas exchange and on the H2O2, ascorbate and glutathione contents in salt-stressed maize plants. In general, the salinity reduced leaf area, relative chlorophyll content and relative water content of the maize plants in comparison to the plants that grew under control conditions, moreover H2O2 leaf spraying was effective in minimize this effect. The salt treatment reduced photosynthetic parameters and, the H2O2 leaf spray was able to partially reverse this effect. The H2O2 content was increased by salinity in both, leaves and roots, and H2O2 leaf spray was effective in reducing this negative effect. The H2O2 foliar application did not alter the redox state of the antioxidants studied (ascorbate and glutathione). / Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos do pré-tratamento de pulverização foliar das plantas de milho com peróxido de hidrogênio (H2O2) sobre a aclimatação ao estresse salino, estudando os mecanismos fisiológicos e bioquímicos envolvidos. A presente tese foi dividida em três experimentos independentes que resultaram na produção de três capítulos, cada um correspondendo a um artigo científico. Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetação, sob condições hidropônicas, utilizando o híbrido triplo de milho (Zea mays L), BRS 3003. Oito dias após a semeadura, as plântulas foram pulverizadas com água destilada (controle) ou solução aquosa de H2O2 na concentração de 10 mM e, 48 h após o início da pulverização, foram submetidas ao tratamento com NaCl a 80 mM. No primeiro trabalho, foram estudados os efeitos da aplicação foliar de H2O2 no crescimento e nos teores de solutos orgânicos e inorgânicos de plantas de milho crescendo sob condições salinas. Verificou-se que o pré-tratamento de pulverização das plantas de milho com H2O2 induziu aclimatação das plantas de milho ao estresse salino, revertendo parcialmente os efeitos deletérios da salinidade no crescimento. Este efeito foi atribuído, pelo menos em parte, a um maior acúmulo de proteínas solúveis, carboidratos solúveis e NO3-, bem como a um menor acúmulo de íons tóxicos (Na+ e Cl-) nas folhas. O segundo trabalho avaliou os efeitos da aplicação foliar de H2O2 no crescimento, na atividade das enzimas antioxidativas, na peroxidação dos lipídios (teores de malondialdeído-MDA) e na expressão da enzima catalase (CAT) em plantas de milho sob condições de estresse salino. Constatou-se que a salinidade reduziu o crescimento das plantas e que a aplicação foliar de H2O2 minimizou este efeito. Observou-se também que as enzimas antioxidativas estudadas (catalase, peroxidase do guaiacol, perdoxidase do ascorbato e dismutase do superóxido) tiveram suas atividades aumentadas pela aplicação foliar de H2O2. A CAT se mostrou a principal enzima responsiva ao H2O2 e seu aumento de atividade parace estar relacionado à regulação da expressão gênica. Sob condições salinas, a menor peroxidação de lipídios foi encontrada nas plantas que apresentaram maiores atividades da CAT. De modo geral, concluiu-se que a pulverização foliar das plantas de milho com H2O2 foi capaz de reduzir os efeitos deletérios da salinidade no crescimento das plantas e na peroxidação dos lipídios. Essas respostas podem ser atribuídas, pelo menos em parte, à capacidade do H2O2 de induzir aumento na atividade e/ou expressão das enzimas antioxidativas, especialmente a CAT. O terceiro trabalho analisou os efeitos da aplicação foliar de H2O2 na área foliar, nos teores relativos de clorofila, nos teores relativos de água, nas trocas gasosas e nos teores de H2O2, ascorbato e glutationa de plantas de milho crescendo sob condições salinas. De modo geral, a salinidade reduziu a área foliar, os teores relativos de clorofila e os teores relativos de água e a pulverização foliar com H2O2 foi eficaz em minimizar esse efeito. A salinidade reduziu os parâmetros fotossintéticos (condutância estomática, transpiração, fotossíntese e concentração interna de CO2) e o pré-tratamento de pulverização das plantas com H2O2 foi capaz de reverter parcialmente esse efeito. Os teores de H2O2 foram aumentados pela salinidade tanto nas folhas como nas raízes e a pulverização foliar com H2O2 mostrou-se eficiente em reduzir este efeito, sem, contudo, alterar o estado redox dos antioxidantes analisados (ascorbato e glutationa).

COELHO, Marcelo Nunes. Espectroscopia Raman de policristais de clorohidrato de L-cisteína sob altas pressões. 2010. 65 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-20T20:21:35Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_mncoelho.pdf: 7414214 bytes, checksum: 1516b206d2a72c00866229ec255a2361 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-22T20:07:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_mncoelho.pdf: 7414214 bytes, checksum: 1516b206d2a72c00866229ec255a2361 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-22T20:07:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_mncoelho.pdf: 7414214 bytes, checksum: 1516b206d2a72c00866229ec255a2361 (MD5) Previous issue date: 2010 / Neste trabalho foi feito o estudo do comportamento dos modos vibracionais presentes nos espectros Raman de policristais de cloridrato de L-cisteína, submetidos a condições diversas de press~ao entre 0 e 6,86 GPa. Para as medidas de pressão foi utilizada uma célula de pressão com extremos de diamante do tipo National Bureau of Standard. Veri ficou-se uma mudança significativa em praticamente todas as regiões do espectro Raman da amostra, por volta de 0,8 GPa, inclusive na região relacionada aos modos da rede. Essa alteração nos espectros é um indicativo de que uma transição de fase estrutural ocorreu nesse valor de pressão. Neste valor de pressão também foi observado o surgimento de uma banda que foi associada a uma vibração de estiramento CC e uma banda entre 3300 e 3400cm-1. Entre 1,66 e 2,31 GPa ocorrem mudanças em alguns modos internos, embora não estejam associadas a alguma transicão de fase. Veri cou-se também, que algums espectros apresentam mudanças suaves entre 3,5 e 4,5 GPa. Embora elas não ocorram na região dos modos externos e, portanto, não estejam associadas à mudança de simetria do cristal. Finalmente, fazendo-se um estudo de descompressão, compreende-se que a transição de fase é reversível.

Os nanotubos de óxido de tântalo (Ta2O5) foram sintetizados pelo método de anodização, utilizando eletrólitos ácidos contendo íons fluoretos (F-). Durante o processo de anodização, foi adotado os tempos de anodização de 5 min, 10 min 15 min e 20 min com taxa de aumento de tensão de 10V/s, temperatura do eletrólito de 40°C e tensão final de 50V e foi variado o tempo de cristalização para o Ta2O5 a temperatura final de 800°C pelo tempo de 1, 2 e 3 horas, em todas as amostras a taxa de crescimento da temperatura foi constante de 5 °C/min durante a cristalização. Esta dissertação de mestrado demonstra a síntese e caracterização do to oxido e oxinitreto de tantalo com as técnicas: microscopia eletrônica de varredura, difração de raio-x, espectrocopia difusa uv-vis, BET, e aplicação do fotocatalisador para a sintetização de hidrogênio. Tendo como material precursor nanotubos de Ta2O5 com as características que maximizam a produção de hidrogênio realizou-se o processo de nitretação dos nanotubos com o objeivo de redução do seu band gap. O procedimento foi realizado pelo método de fluxo de amônia. Para o estudo da geração do nitreto, se realizou o estudo com o processo estatístico delineamento de corpo central rotacional (DCCR), para o procedimento foi variado a temperatura de nitretação, o tempo de nitretação e a taxa de incremento da temperatura. Foi mantida constante durante o estudo a massa do catalisador e também o fluxo de amônia. Os nanotubos de oxinitretos foram caracterizados por difração de raio-x, microscopia eletrônica de varredura, BET, espetroscopia difusa UV-vis, espectroscopia de energia dispersiva. A análise estatística dos dados do planejamento fatorial sugeriram as possibilidades de sínteses mais eficientes dos onixitretos, sendo a maior características a exposição a temperatura mais alta por um tempo menor. / The nanotubes tantalum oxide (Ta2O5) were synthesized by the anodization method using acidic electrolyte containing fluoride ions (F-). During the anodizing process it was adopted the anodization time 5 min 10 min 15 min and 20 min with the rate of increase of 10V/s, electrolyte temperature 40 ° C and the final voltage of 50V and it was time varied crystallization Ta2O5 to a final temperature of 800 ° C by the time 1, 2 to 3 hours, in all samples the temperature constant growth rate was 5 ° C / min for crystallization. This dissertation demonstrates the synthesis and characterization to oxide and tantalum oxynitride with the techniques: scanning electron microscopy, X-ray diffraction, UV-vis diffuse spectroscopy, BET, and application of photocatalyst for synthesizing hydrogen. The material precursor was Ta2O5 nanotubes with features that maximize hydrogen production took place the nitriding process of the nanotubes with results in a decreasing the band gap width. The procedure was performed by ammonia flow method. To study the nitride generation, the study was conducted with statistical procedure rotational central body design (CCRD), so the procedure was varied nitriding temperature, the nitridation time and the temperature increase rate. It was kept constant during the study the mass of the catalyst and also the flow of ammonia. The oxynitrides nanotubes were characterized by x-ray diffraction, scanning electron microscopy, BET, UV-vis diffuse spectroscopy, energy dispersive spectroscopy. Statistical analysis of the experimental design data suggest the possibility for more efficient syntheses of onixitretos, with most features exposure to higher temperature for a shorter time.

Neste trabalho investigou-se a influência do cobre em diferentes catalisadores a base de níquel na decomposição catalítica do metano. Foram avaliados desde aspectos relacionados ao tratamento térmico das amostras até o desempenho catalítico nos testes de atividade. As amostras foram preparadas a partir de dois métodos diferentes. Um grupo foi preparado pelo método de impregnação úmida utilizando sílica como suporte, enquanto o segundo foi preparado pelo método de coprecipitação contínua, utilizando nitratos de cobre, níquel e alumínio em diferentes composições molares. Os ensaios foram realizados em reator tubular de leito fixo acoplado a um forno com controle de temperatura e conectado em linha com cromatógrafo gasoso. Utilizou-se 100 mg de amostra, numa faixa de temperatura de 500 a 750°C, utilizando como alimentação uma mistura reacional de N2:CH4 na proporção de 9:1. A caracterização das amostras foi realizada através das análises de SBET, TGA, TPR, TPO, DRX e Espectroscopia Raman. Os resultados mostraram uma significativa influência do cobre na atividade das amostras em temperaturas superiores a 500°C. A presença de cobre influenciou a área específica e a temperatura de redução das amostras calcinadas. Pequenas quantidades de cobre contribuem ao evitar a desativação do catalisador por sinterização em temperaturas superiores a 500°C. Para os catalisadores coprecipitados, além da influência do cobre, avaliou-se também a influência do gás utilizado no tratamento térmico das amostras. Foram utilizadas amostras não calcinadas, amostras calcinadas em ar por seis horas e calcinadas em N2 pelo mesmo período. Os resultados indicaram que a presença de cobre contribui para uma maior estabilidade e atividade nos ensaios realizados nas temperaturas de 600 e 650°C, principalmente para as amostras calcinadas em ar. As amostras com 11% de cobre na composição apresentaram elevada estabilidade na temperatura de 600°C, mesmo quando não calcinadas, indicando que a etapa de tratamento térmico pode ser evitada para este tipo de amostra. As análises de DRX, TPO e Espectroscopia Raman sugerem que o carbono formado, tanto para os catalisadores suportados quanto para os coprecipitados, depositou-se na forma de nanotubos de paredes múltiplas. / The effect of copper in different nickel-based catalysts in the catalytic decomposition of methane was investigated. Were evaluated aspects from the heat treatment of the samples to the catalytic performance in activity tests. Samples were prepared using two different methods. One group was prepared by the wet impregnation method using silica as the support and the second group was prepared by continuous coprecipitation method using copper nitrate, nickel and aluminum in different molar compositions. Catalytic activity runs were carried out in a tubular fixed-bed reactor coupled to an oven with temperature control and connected in line with a gas chromatograph. Samples of 100 mg were used in a temperature range of 500 to 750°C applying a reaction mixture of N2:CH4 at a ratio 9:1 as feed supply. The characterization of the samples was performed through the analysis of SBET, TGA, TPR, TPO, XRD and Raman spectroscopy. The results showed a significant effect of copper on the activity of the samples at temperatures above 500°C. The presence of copper influenced the specific area and the reduction temperature of the calcined samples. Small amounts of copper contributed to avoid catalyst deactivation by sintering at temperatures above 500°C. For the coprecipitated catalysts in addition to the influence of copper, the effect of the gas used for the thermal treatment of samples was also evaluated. Uncalcined samples and samples calcined in air and in N2 for six hours were used. The results indicated that the presence of copper contributed to a superior stability and activity in runs performed at temperatures of 600 to 650°C, especially for samples calcined in air. Samples with 11% of copper showed high stability at 600°C, even if not calcined, indicating that the thermal treatment step can be avoided for this type of sample. The XRD, TPO and Raman spectroscopy results suggest that the carbon deposited on the spent catalysts was in the form of multi-walled nanotubes, for both the supported and the coprecipitated catalysts.

Dióxido de titânio com alta área superficial específica na fase anatase é considerado um material promissor para aplicações ambientais. Neste trabalho, TiO2 com boa aplicabilidade em processos fotocatalíticos e na produção de hidrogênio foi obtido pelo método com baixo consumo de energia baseado na rota dos peróxidos oxidantes combinado com tratamento solvotermal assistido por microondas. Para preparar o material, propóxido de titânio, peróxido de hidrogênio e álcool isopropílico foram utilizados. A influência do tempo, do pH e da temperatura durante a etapa solvotermal nas propriedades como morfologia, cristalinidade, composição de fase, área superficial específica e comportamento fotocatalítico foram investigados. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET), análise termogravimétrica (ATG), teoria Brunauer-Emmett-Teller (BET), reflectância difusa e espectroscopia por emissão fluorescente. A fotoatividade foi determinada usando o método de decomposição do corante alaranjado de metila em luz UV-A e a produção de hidrogênio foi realizada em água usando etanol como agente de sacrifício. Com o aumento da temperatura durante a etapa solvotermal, as propriedades fotocatalíticas foram melhoradas. As nanoestruturas de TiO2 sintetizadas a 200°C e 30 min a partir deste método mostraram atividade fotocatalítica comparável ao do TiO2 P25 comercial Aeroxide©. Isso pode ser atribuído ao fato de que a energia associada a esta temperatura tenha sido suficiente para converter a maioria dos precursores em produtos cristalinos e pouca fase amorfa está presente. Foi possível produzir, com sucesso, nanoestruturas de TiO2, via método dos peróxidos oxidantes e tratamento solvotermal assistido por microondas em diferentes pHs. O material tratado em pH 1 exibiu melhor comportamento fotocatalítico na degradação da solução contendo alaranjado de metila. Aparentemente, o pH do meio não afetou significativamente a microestrutura das amostras. Foi observado uma diminuição na intensidade fotoluminescente da amostra preparada em pH ácido. Isso ocorre provavelmente porque as modificações ácidas em TiO2 favorecem eficientemente a separação das cargas, que está também relacionada com o comportamento dessa amostra durante o processo de degradação. Em relação à produção de hidrogênio, foi possível observar que a razão aumentou com o aumento do pH da solução. Isso pode ser atribuído ao aumento da concentração de OH- fisisorvidos, os quais podem participar dos processos de trapeamento das lacunas e nas reações de transferência de cargas. Por último, esses resultados foram notáveis porque foi utilizado um método de preparação com baixo consumo de energia onde apenas precursores orgânicos e baixas temperaturas foram empregados. Além disso, calcinação ou dopagem não foram necessários para alcançar tal desempenho, uma vez que, os catalisadores assim preparados exibiram boa atividade fotocatalítica na remoção de poluentes da água como o alaranjado de metila e na produção de hidrogênio. / Titanium dioxide with high specific surface area in the crystalline anatase phase is a promising material for environmental applications. In this work, TiO2 with good applicability for photocatalytic processes and hydrogen production has been obtained using the low energy consumption synthesis based on oxidant peroxide method combined with microwave-assisted low temperature solvothermal treatment. To prepare the material, titanium propoxide, hydrogen peroxide, and isopropyl alcohol were used. The influence of time, pH and temperature during the solvothermal step on properties like, morphology, crystallinity, phase composition, specific surface area, and photocatalytic behavior were investigated. The samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), scanning electron transmission (TEM), thermal gravimetric analysis (TGA), Brunauer- Emmett-Teller theory (BET), UV–Vis diffuse reflectance and fluorescence emission spectroscopy. Photoactivity was determined using the methyl orange decomposition method in UV-A light and hydrogen production was performed in water using ethanol as sacrificial agent. Increasing temperature during solvothermal step, photocatalytic properties could be improved. The nanostructured TiO2 particles synthesized at 200ºC and 30 min with this method showed photocatalytic activity comparable to commercial Aeroxide® TiO2 P25. This can be attributed to the fact that the energy associated with this temperature has been sufficient to convert most of precursors into crystalline products and small amount of amorphous phase is present. We successfully produced nanostructured TiO2 via the oxidant peroxide method and microwave-assisted solvothermal treatment at different pHs. The material that we treated at pH 1 exhibited better photocatalytic performance on the degradation of methyl orange solutions. It appears that the pH of the medium does not significantly affect the microstructure of the samples. It was observed a decrease in the photoluminescence intensity of the sample prepared at acidic pH. This finding likely occurred because the acidic modification of TiO2 favors efficiently separating the charge carriers, which is also related to the behavior of this sample during the degradation process. Related to hydrogen production, it was possible to observe that the rate increases with increasing solution pH. This has been attributed to the increased concentrations of physisorbed OH− groups at basic solutions, which participate in hole trapping processes and charge transfer reactions. Lastly, these results are remarkable because of the low energy consumption preparation method: only organic-metalic compounds and low temperatures were employed. Furthermore, calcination or doping was not necessary to achieve such performance, since the asprepared catalysts exhibited good photocatalytic activity on removal of pollutants from water as the methyl orange and on hydrogen production.

A busca por tecnologias que visem minimizar o impacto ambiental da indústria coureira vem aumentando constantemente. A utilização de enzimas e de produtos oxidantes na etapa de depilação da pele é uma alternativa que permitem a redução do potencial poluidor da indústria do couro, além de possibilitar a redução do tempo de processo. Neste trabalho buscou-se reunir os benefícios do uso de enzimas, produzidas pelo cultivo de duas linhagens de Bacillus subtilis (BLBc 11 e BLBc 17), e peróxido de hidrogênio, através da associação destes produtos em um processo de depilação enzimático-oxidativo, alternativo ao processo convencional (cal e sulfeto de sódio). Foram realizados testes iniciais a fim de avaliar as melhores condições de depilação, verificando-se que as melhores condições seriam: realizar a primeira etapa somente com o extrato enzimático, alcalinizar o meio com 1% de hidróxido de sódio e realizar, então, a etapa oxidativa com peróxido de hidrogênio, com o tempo total de processo em torno de 4 h. Os testes de depilação enzimática-oxidativa foram realizados nestas condições, aplicando as enzimas nas concentrações de 100 U g-1 de pele e 300 U g-1 de pele, e o peróxido de hidrogênio nas concentrações de 4 % e 8 %. As peles foram visualmente avaliadas, observando-se que em todos os ensaios os pelos não foram totalmente removidos, conseguindo-se sua remoção com posterior raspagem mecânica. Os pelos foram removidos intactos, com a raiz. Foram realizados testes comparativos entre o método de depilação proposto, a depilação convencional e a depilação puramente enzimática. O banhos residuais foram avaliados através de análises de pH, nitrogênio total Kjeldhal, sólidos dissolvidos totais, fixos e voláteis, glicosaminoglicanos, proteoglicanos e hidroxiprolina. Os resultados foram satisfatórios, mostrando que o método de depilação com o uso de enzimas e peróxido de hidrogênio pode ser considerado uma alternativa viável ao uso de cal e sulfeto de sódio. / The search for technologies aiming at minimizing the environmental impact of leather industry is constantly increasing. The use of enzymes and oxidants in the unhairing step is an alternative which allow reducing the pollution of the leather industry, in addition to enabling the reduction of process time. In this study we sought to bring together the benefits of using enzymes, produced by two strains of Bacillus subtilis (BLBc 11 e BLBc 17), and hydrogen peroxide through the combination of these products in an enzymatic-oxidative unhairing, alternative to the conventional process (lime and sodium sulfide). Initially, tests were carried out to assess the best conditions for hair removal, verifying that the best conditions are: perform the first step only with the enzymatic extract liquid, alkalinization with 1% sodium hydroxide and, then, the oxidation step with hydrogen peroxide, with the total process time around 4 h. Tests for enzyme-oxidative unhairing were performed under these conditions, applying enzymes at concentrations of 100 U g-1 of skin and 300 U g-1 of skin, and hydrogen peroxide at concentrations of 4% and 8%. The skins were visually evaluated, observing that in all the tests the hairs were not completely removed, achieving its removal with subsequent mechanical scraping. The hairs were removed intact, with the roots. Tests were conducted comparing the proposed unhairing method, the conventional unhairing and purely enzymatic unhairing performed with enzymatic extract produced by strains BLBc 11 and BLBc 17. The residual baths were evaluated through analysis of pH, total Kjeldhal nitrogen, total dissolved solids, fixed and volatile, glycosaminoglycans, proteoglycans and hydroxyproline. The results were satisfactory, showing that the enzymatic-oxidative unhairing using enzymes and hydrogen peroxide proposed here can be considered a viable alternative to the use of lime and sodium sulfide.

A fragilização por hidrogênio é uma potencial causa de falha em diversos componentes industriais. Este tipo de fragilização ocorre principalmente em aços ao carbono e também em aços inoxidáveis martensíticos, que apresentam alta resistência mecânica. Neste trabalho, avaliou-se a influência das temperaturas de revenimento de 300 ºC, 400 ºC e 500 ºC na fragilização por hidrogênio do aço ABNT 10B22-Modificado, após o processo de carbonitretação, o qual é muito utilizado na fabricação de parafusos e fixadores. Foram confeccionados corpos de prova convencionais segundo a Norma NACE TM 177-90 e também foram usados parafusos M4 X50 fabricados conforme a Norma DIN 13 para realização dos ensaios. As amostras foram submetidas a três níveis de introdução forçada de hidrogênio (10mA/cm2, 20mA/cm2 e 30mA/cm2) por controle galvanostático, para as diferentes temperaturas de revenimento. Para efeito comparativo, para cada temperatura de revenido foram produzidas amostras isentas de hidrogênio, caracterizando a condição inicial do material. Todas as amostras foram submetidas ao ensaio de tração com baixa taxa de deformação. Os corpos de prova convencionais foram também ensaiados em tração com carregamento simultâneo de hidrogênio, enquanto os parafusos foram submetidos ao ensaio de torque de fragilização com carregamento prévio. Foram caracterizados os micromecanismos de fratura em todas as condições das amostras confeccionadas. Os resultados obtidos evidenciaram que para menores temperaturas de revenimento as amostras carregadas com hidrogênio apresentaram uma maior perda das propriedades mecânicas como resistência à tração, tenacidade e alongamento quando comparadas a condição inicial, sendo que a geometria do parafuso foi mais propensa aos efeitos deletérios do hidrogênio que os corpos de prova convencionais. O micromecanismo de fratura na camada carbonitretada foi predominantemente intergranular nas amostras carregadas com hidrogênio e o núcleo apresentou coalescimento de microcavidades na maioria dos casos, com microcavidades rasas nas amostras carregadas com hidrogênio. / Hydrogen embrittlement is a potential cause of failure in various industrial components. This type of embrittlement occurs mainly in carbon steels and in martensitic stainless steels, which have high mechanical strength. In this study, it was evaluated the influence of the tempering temperatures of 300 ºC, 400 ºC and 500 ºC on the hydrogen embrittlement effect, for the ABNT 10B22-modified steel, after the process of carbonitriding, which is widely used in the manufacture of screws and fasteners. The specimens were machined according to the NACE TM 177-90 standard and were also employed as specimens in the tests, screws M4 X50 manufactured according to the DIN 13 standard. The samples were subjected to three levels of hydrogen charge (10mA/cm2, 20mA/cm2 and 30mA/cm2) by galvanostatic control for the different tempering temperatures. For comparison, each tempering temperature sample was produced free of hydrogen, characterizing the initial condition of the material. All samples were subjected to slow strain rate tensile test. The specimens were also analyzed in conventional tensile tests with simultaneous charging of hydrogen, while the screws were subjected to the embrittlement torque testing with precharged specimens. Micromechanisms of fracture were characterized in all conditions for each of the samples. The results showed that lower tempering temperatures caused greater losses of mechanical properties such as tensile strength, elongation and toughness for the hydrogen charged samples when compared to the initial condition, and the geometry of the screw was more prone to the deleterious effects of hydrogen that conventional standardized specimens. The case fracture micromechanism was predominantly intergranular in samples charged with hydrogen and the core showed coalescence of microcavities micromechanism, in most cases, with shallow microvoids in the samples charged with hydrogen.