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Filmes de óxidos mistos de estanho e irídio: caracterização e estudo da atividade para a eletrooxidação de etanol / Tin and iridium oxide: characterization and investigation of catalytic activity for ethanol electrooxidation

Demetrius Profeti 30 November 2004 (has links)
Neste trabalho foram investigados o efeito da adição de diferentes quantidades de IrO2 (entre 1 e 30% em mol) em eletrodos de SnO2 e suas atividades eletrocatalíticas para a reação de oxidação de etanol. A inovação deste trabalho está na composição do eletrodo onde a concentração de IrO2 varia de níveis da ordem de dopante até concentrações típicas de ADE. O método de preparação utilizado permitiu a obtenção de filmes homogêneos e com estequiometria controlada, comprovados pela técnica de Energia Dispersiva de Raios-X (EDX). A análise de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) mostrou que os filmes possuem morfologia com trincas. Na análise por Difração de Raios-X (DRX) ficou evidente a formação de solução sólida. A caracterização por Voltametria Cíclica mostrou que a carga voltamétrica e a corrente relacionada a reação de desprendimento de oxigênio (RDO) aumentam com a concentração de IrO2 na composição do eletrodo. Adicionalmente, a ordem da estabilidade eletroquímica encontrada é a seguinte: 30 >> 1 @ 10 > 5% em mol de IrO2. Para avaliar a atividade eletrocatalítica destes eletrodos para a reação de oxidação de etanol foram utilizadas as técnicas de voltametria cíclica, eletrólise a corrente constante e Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) in situ. Foram identificados como produtos acetaldeído, acido acético e CO2. Comprovouse que o ácido acético não é oxidado nas condições experimentais empregadas. Observou-se que os eletrodos contendo 5 e 10% em mol de IrO2 apresentaram as maiores velocidades de oxidação do etanol formando preferencialmente ácido acético. Os eletrodos contendo 1 e 30% em mol de IrO2 apresentaram maior seletividade para CO2 em relação as outras composições. A adição de 1% em mol de IrO2 no SnO2 foi suficiente para promover uma estabilidade satisfatória para a aplicação deste eletrodo. Outra observação importante foi que este eletrodo apresentou a menor seletividade para a formação de ácido acético permitindo uma maior formação de CO2. / In this work was investigated the effect of the IrO2 addition (1 30 mol% contents) on SnO2 electrodes and its electrocatalytic activities towards ethanol oxidation. The new approach of this work is related to the IrO2 contents on the electrodes compositions shifts between the dopant levels until Dimensionally Stable Anodes (DSA®) concentrations. The preparation method used allowed to obtain homogeneous films with controlled stoichiometry, that was confirmed by Energy Dispersive X-ray (EDX) analysis. The Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) analysis showed a cracked morphology and the formation of solid solution, respectively. The voltammetric experiments showed an increase in the Oxygen Evolution Reaction (OER) currents and the voltammetric charges for the higher IrO2 contents. In addition, the stability order found is 30 >> 1 @ 10 > 5 mol% IrO2. In order to investigate the electrodes activities towards ethanol oxidation, the cyclic voltammetry, electrolysis and Fourier Transform Infrared (FTIR) in situ techniques were used. The presence of products as acetaldehyde, acetic acid and CO2 was detected. Acetic acid was not oxided in the experimental conditions employed. The 5 and 10 mol% IrO2 electrodes showed higher ethanol oxidation rates with the preferential acetic acid formation. The electrodes containing 1 and 30 mol% IrO2 are more selective to CO2 production than the others compositions. The addition of 1 mol% IrO2 was enough to enhance the electrode stability, that make it applicable. Another interesting observation is that the IrO2 1 mol% electrode presented the smaller selectivity for the acid acetic formation allowing the complete oxidation of ethanol possible.
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Determinação estrutural de grafeno sobre Irídio (111) por difração de fotoelétrons / Structural determination of graphene on iridium (111) by photoelectron diffraction

Silva, Caio César, 1988- 08 November 2014 (has links)
Orientador: Abner de Siervo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-24T13:12:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_CaioCesar_M.pdf: 10782612 bytes, checksum: 2408c43fe374c29c1bb91a7fecdf39c0 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O material bidimensional grafeno possui um conjunto fascinante de propriedades que não são vistas juntas em qualquer outro material. Grafeno pode substituir outros materiais em diversas aplicações existentes, além de abrir uma janela para uma série de novas aplicações. As propriedades do grafeno foram mostradas em amostras sintetizadas através do método de esfoliação, no entanto, este método requer vários passos de litografia durante a preparação da amostra. Por outro lado, grafeno tem sido sintetizado pelo método de CVD (Chemical Vapor Deposition) por grandes áreas e com grande qualidade. O processo de CVD envolve um substrato metálico que interage com o grafeno, assim, um sistema alternativo que permite o estudo das propriedades do grafeno é o chamado grafeno quasi-free-standing, ou seja, grafeno que preserva suas propriedades mesmo quando _e suportado por um substrato. Estudos recentes demonstram que Ir(111) permite a preparação de grafeno com alta qualidade estrutural e com estrutura de banda praticamente idêntica à do grafeno puro. Determinar a topografia da superfície em nível atômico é fundamental para compreender a relação entre a estrutura eletrônica e a estrutura geométrica. O objetivo deste trabalho é determinar a estrutura do grafeno sobre Ir(111) através da técnica experimental de difração de fotoelétrons (XPD). A determinação da estrutura da superfície, com base em uma abordagem de cálculos de espalhamentos múltiplos, será apresentada e os resultados serão comparados ás previsões teóricas e a outros resultados experimentais / Abstract: The two-dimensional material graphene has a whole set of fascinating properties which are not seen together anywhere else. Graphene can replace many materials in a great number of existing applications and opens a window to several new applications. The properties of graphene were shown in samples synthesized through exfoliation method, however, this method requires several lithography steps during the graphene production. On the other hand, graphene has been synthesized by chemical vapor deposition method (CVD) through large areas with high quality. The CVD process involves a metallic substrate which interacts with graphene, thus, an alternative system that allows the study of the properties of graphene is quasi-free-standing graphene, i.e. graphene that preserves its properties even when it is supported by a substrate. Recent studies could demonstrate that Ir(111) does indeed allow for the preparation of extended graphene with high structural quality, and the band structure of graphene on Ir(111) is almost identical to the one of pristine graphene. Determination of the surface topography down to the atomic level is crucial in understanding the correlation between the electronic and geometric structure. The aim of this work is determine the structure of graphene on Ir(111) using the experimental technique of X-ray photoelectron diffraction (XPD). The surface structure determination based in a comprehensive multiple scattering calculation approach will be presented and the results will be compared with theoretical previsions and other experimental results / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Catalisadores de Ir/AL2O3 e Ir-Ru/AL2O3 para a decomposição de hidrazina

Soares Neto, Turibio Gomes 25 September 1998 (has links)
Orientadores: Antonio Jose Gomez Cobo, Gilberto Marques da Cruz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-24T02:01:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SoaresNeto_TuribioGomes_D.pdf: 6349003 bytes, checksum: d1523b1c1768b3377b9c7df6bce40b7d (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Catalizadores Ir/'Al IND. 2¿'O IND. 3¿, com teores metálicos de 12,5%, 22% e 30% foram preparados pelo método das impregnações sucessivas incipientes, a partir de três aluminas, sintetizadas no LCP ¿ INPE, apresentando estruturas porosas diferentes. Uma solução de 'H IND. 2¿Ir'Cl IND. 6¿.0,6N HCl foi utilizada como precursor metálico. Durante as etapas sucessivas de impregnação acompanhou-se a evolução de propriedades texturais do suporte e dos materiais intermediários, tais como área específica total, volume específico e distribuição de poros, área metálica específica, tamanhos de partículas metálicas e resistência mecânica. Os catalisadores contendo 30% de metal foram avaliados na reação de decomposição de hidrazina, em um sistema micropropulsivo para satélite, verificando-se a influencia das diferentes propriedades texturais desses materiais sobre os seus desempenhos. Comparou-se os resultados destes testes com o do catalisador comercial Shell 405. A porosidade e cristalinidade do suporte alumina apresentaram um papel importante na evolução das propriedades destes catalisadores, durante os testes no microcompulsor. Dos métodos de preparação das aluminas utilizando neste trabalho, aquele que conduziu ao melhor compromisso ente desempenho do catalisador e evolução de suas propriedades foi o da síntese com adição de polímeros. Catalisadores bimetálicos Ir-Ru//'Al IND. 2¿'O IND. 3¿, com teores de 2 a 10% de metal, foram preparados pelo método da coimpregnação incipiente, a partir de um alumina comercial e de soluções precurssoras metálicas de 'H IND. 2¿Ir'Cl IND. 6¿ e Ru'Cl IND. 3¿ ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Ir/'Al IND. 2¿'O IND. 3¿catalysts with 21,5%, 22% and 30% fo metal loading were prepared by usisng sucessive impregnations incipient wetness method from three alumina with different porous structures, made at the INPE-LCP laboratory. A 'H IND. 2¿Ir'Cl IND. 6¿.0,6N HCl solution was utilized as metal procursor. During the sucessive imprognations incipient wetness step, the texture specific surface, specific volume of porous and distribution, metallic specific surface, size of metallic particles and mechanic resistance. The catalysts with 30% of metal loading were evaluated in satellite thrust in the hydrazine decomposition reaction, and verifying the influence or different texture properties of theses materials, in the thrust test performance. The test results were compared with performance of a Shell 405 catalyst. The alumina porosity and crystallinity have a important role in the evolution of the catalysts properties, during he thrust test. Among the preparation methods of aluminas that was used in this work, the one that led to the best correlation between caralysts performance and properties evooution, its was the polymer addition method. Ir-Ru//'Al IND. 2¿'O IND. 3¿ bimetallic catalysts with 2% and 10 % of metal loading were prepared by using co-impregnation incipient wetness method, from commercial alumina and de 'H IND. 2¿Ir'Cl IND. 6¿ and Ru'Cl IND. 3¿.was utilized as metal procecursor ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química
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Intercalação de ferro em grafeno CVD crescido sobre Ir(111) / Iron growth and intercalation in CVD graphene on Ir(111)

Ferreira, Rodrigo Cezar de Campos, 1987- 25 November 2016 (has links)
Orientador: Abner de Siervo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-31T16:48:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_RodrigoCezardeCampos_M.pdf: 12900994 bytes, checksum: 7f4ff602b7e6aae7e2d8890e9f8d0a2b (MD5) Previous issue date: 2016 / Resumo: O grafeno é um alótropo bidimensional do carbono com hibridização do tipo sp2. Suas notáveis propriedades eletrônicas e estruturais provocaram um enorme interesse científico e tecnológico para o material na última década. Grafeno pode ser crescido em certos metais de transição através da técnica bem conhecida Chemical Vapor Deposition (CVD). A estabilidade do grafeno nesses substratos é garantida, porém as interações químicas entre eles modificam suas exóticas propriedades eletrônicas e estruturais. É possível sintetizar grafeno sobre Ir(111) sem defeitos estruturais substanciais e em um único domínio, quando realizado sob condições específicas de temperatura do substrato e da pressão do gás precursor (propileno). Na tentativa de isolar o grafeno do substrato, seja fisicamente ou eletricamente, existe a possibilidade da intercalação de diversas espécies, tais como gases, metais ou nanopartículas. Realizando tal procedimento, além da suspensão do material, é possível também dopar a banda eletrônica ou induzir abertura de gap. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é estudar a dinâmica de crescimento e intercalação do ferro em Gr/Ir(111), seguindo os parâmetros termodinâmicos envolvidos e observando principalmente os deslocamentos químicos usando espectroscopia de fotoelétrons de raio-x (XPS) de alta resolução com síncrotron. Em paralelo, também usamos o microscópio de varredura por tunelamento (STM) para acompanhar a formação e intercalação das estruturas na superfície durante os ciclos de evaporação do ferro. Os resultados mostraram que, com o substrato à temperatura ambiente, o Fe interage fortemente com o grafeno e ocorre intercalação parcial. No caso de evaporação à temperaturas moderadas, houve intercalação total do Fe que permaneceu protegido pela folha de grafeno, indicando ser possível crescer um filme fino intercalado na superfície / Abstract: Graphene is a 2D carbon allotrope having sp2 hybridized atoms in a single-layer. Its remarkable electronic and structural properties attract an enormous scientific and technological interest to the material in the last decade. Graphene can be grown on certain transition metals by the well-known Chemical Vapor Deposition (CVD) technique. The stability of graphene in these substrates is guaranteed, but the chemical interactions between them modify its exotic electronic and structural properties. It is possible to grow graphene on the Ir(111) surface without substantial structural defects and withsingle domain, whenspecific conditions of substrate temperature and pressure of the precursor gas (propylene) are applied. While trying to retrieve the characteristic properties, the scientific community has been trying to isolate graphene from the metallic substrate, either physically or electrically, by intercalation of various species such as gases, metals or nanoparticles. By performing such procedures, it is possible, besides the desired suspension of the material, to induce changes such as gap opening and doping of the electronic band structures. In this context, the aim of this work is to study the dynamics of iron growth and intercalation in Gr/Ir(111), following the thermodynamic parameters involved and observing mainly the chemical shifts using high resolution x-ray photoelectron spectroscopy (XPS). In parallel, we also used the scanning tunneling microscope (STM) to follow the formation of Fe surface structures during the evaporation cycles and intercalation. The results show that at room temperature, Fe interacts strongly with graphene with partial intercalation. In the case of evaporation at moderate temperatures, there was full intercalation of Fe which remained protected by the graphene sheet / Mestrado / Física / Mestre em Física / 1423605/2014 / CAPES
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Resultados da associação de braquiterapia de alta taxa de dose à teleterapia no câncer da próstata / Results of the association of high dose-rate brachytherapy with external beam irradiation in prostate cancer

Neviani, Cristiano Beck 29 January 2010 (has links)
INTRODUÇÃO: Braquiterapia de alta taxa de dose (BATD) para o câncer de próstata pode ser uma boa opção para escalonamento de dose, como um reforço de dose, associada à radioterapia externa, principalmente se não há disponibilidade de radioterapia tridimensional conformada ou tecnologia mais avançada. OBJETIVOS: Neste trabalho, analisaram-se os resultados e as toxicidades de um reforço de dose com BATD prévio à radioterapia externa convencional ou tridimensional conformada em pacientes portadores de câncer localizado da próstata. Fatores prognósticos relacionados à sobrevida livre de doença, além de toxicidade do tratamento também foram estudados. MÉTODOS: Estudo retrospectivo de 403 pacientes com adenocarcinoma localizado da próstata tratados entre dezembro de 2000 e março de 2004, que receberam 3 esquemas de fracionamento distintos de BATD de acordo com o seu grupo de risco: três frações de 5,5 a 6 Gy, 6 a 6,5 Gy ou 6,5 a 7 Gy, para baixo, médio ou alto risco, respectivamente, em um único implante, no decorrer de 24h de internação. A radioterapia externa convencional ou conformada compreendeu dose de 45 Gy na próstata e vesículas seminais. Foram realizadas análises uni e multivariada para avaliação dos fatores prognósticos relacionados à sobrevida livre de falha bioquímica e toxicidades. RESULTADOS: A idade mediana dos pacientes foi de 68 anos, com PSA médio de 9g/ml, peso prostático médio de 35 cc. Grau histológico de Gleason igual a 6 ocorreu em 43% dos casos, estádio menor do que T2c em 97%, presença de nódulo prostático em 49%; 11% dos pacientes apresentaram história de ressecção transuretral e 16% obstrução urinária prévias. No grupo de baixo risco foram classificados 36.1% dos pacientes, 42.8% no grupo de risco intermediário e 21.1% foram considerados de alto risco. Hormonioterapia neoadjuvante por até 6 meses foi utilizada em 64% dos casos e teleterapia conformada em 19%. O seguimento médio foi de 50 meses (mediano de 48,4 meses), variando de 24 a 113 meses. Nove (2,2%) pacientes não responderam ao tratamento e 4,5% evoluíram a óbito por neoplasia prostática em um tempo médio de 22 meses. Falha bioquímica, tanto pelo critério ASTRO, quanto PHOENIX ocorreu em 9,6% dos pacientes. Entretanto, o tempo médio para falha foi de 13 meses pelo critério ASTRO e 26 meses pelo PHOENIX. O único fator preditivo de falha bioquímica pela análise multivariada por ambos os critérios ASTRO e PHOENIX foi a presença de nódulos prostáticos, mas pacientes com menos de 60 anos apresentaram maior chance de falha apenas pela definição de PHOENIX. Toxicidades urinárias agudas como retenção e hematúria ocorreram em 2,8% e 1,3% dos casos, respectivamente; sendo 23,7% grau 1, 15,1% grau 2 e 2% grau 3. Estenose uretral tardia foi observada em 8,5% dos pacientes e as toxicidades urinárias tardias foram grau 1 em 8,8%, grau 2 em 3,9%, grau 3, em 7,7% e grau 4, em 0,3% dos casos. Toxicidade urinária aguda foi relacionada a obstrução urinária prévia e maior dose de braquiterapia na uretra. Estenose uretral tardia também foi relacionada à maior dose uretral pela braquiterapia e com maior idade. Toxicidade retal precoce ocorreu como grau 1 em 14,8% dos pacientes; como grau 2, em 10,5%; e como grau 3, em 1,3%. Toxicidade retal tardia ocorreu como grau 1 em 3,4% dos pacientes; como grau 2, em 1,5%; como grau 3, em 0,3%; e como grau 4, em 0,3%. O risco para toxicidades retais agudas e tardias foi maior quando teleterapia conformada foi utilizada. Foi observada dor na glande em 4,9% dos pacientes e 71% apresentaram disfunção erétil tardiamente. O uso de Sildenafil foi eficiente em 59%. Pacientes mais velhos, ou com uma ou mais comorbidades, comprometimento prévio da ereção, ou que receberam radioterapia externa conformada apresentaram maior incidência de disfunção erétil. CONCLUSÕES: a associação de BATD como um reforço de dose para teleterapia mostrou ser um método viável e seguro apresentando boa eficácia e toxicidade aceitável. Os fatores relacionados à sobrevida e toxicidade podem colaborar na melhor seleção e tratamento de pacientes com câncer de próstata localizado. / INTRODUCTION: high dose-rate brachytherapy (HDR) for prostate cancer may be a nice treatment option for dose escalation as a boost, when associated to external beam irradiation, mainly if 3D conformal or more advanced technology is not available. PURPOSE: this study analyzes the results and toxicities of HDR brachytherapy boost prior to external beam radiotherapy with 2D or 3D conformal irradiation in patients with localized prostate cancer. Prognostic factors associated to overall and disease-free survival, as well as to treatment related toxicity were also studied. METHODS: A retrospective study of 403 patients with localized prostate adenocarcinoma treated between December 2000 and March 2004 was performed. According to the risk group, three fractions of HDR brachytherapy were delivered in the course of 24 hours, with a single implant: 5.5 to 6 Gy per fraction for low risk, 6 to 6.5 Gy per fraction for intermediate risk, and 6.5 to 7 Gy per fraction for high risk patients. The interval between fractions was of at least 6 hours. Conventional 2D or 3D conformal external beam irradiation was delivered to the prostate and seminal vesicles with 25 fractions of 1.8Gy (45Gy), about 2 weeks after brachytherapy. Multivariate analysis was done to evaluate unfavorable prognostic factors for biochemical failure free survival (BFFS). RESULTS: Patients presented a median age of 68 years, mean PSA of 9g/ml, and average prostate weight of 35 cc. Gleason score was equal to 6 in 43% of the cases, and 97% of the cases were at a stage lower than T2c. Prostate nodules were present in 49% of the patients; prior history of transurethral resection or urinary obstruction was present in 11% and 16% of the patients, respectively. There were 36.1% patients in the low risk group, 42.8% in the intermediate, and 21.1% in the high risk groups, respectively. Up to six months of neoadjuvant hormone therapy was used in 64% of the cases. External beam radiation was delivered with 3D conformal radiation in 19% of patients. The mean follow-up was 50 months ranging from 24 to 113 months (median 48,4 months). Nine patients (2.2%) did not respond to treatment. Death from prostate cancer occurred in 4.5% of the cases in a mean period of 22 months. Biochemical failure occurred in 9.6% according to both ASTRO and Phoenix consensus criteria. However, the mean time to relapse was 13 months using the ASTRO criteria and 26 months with the Phoenix definition. The five-year BFFS using the ASTRO criteria was 94.3%, 86.9% and 86.6% for the low, intermediate and high risk groups, respectively. Using the Phoenix criteria, 92.4%, 88.0% and 85.3% for the low, intermediate and high risk groups, respectively (p = 0.109). The only feature predicting biochemical failure (BF) in the multivariate analysis by both ASTRO and Phoenix criteria was the presence of prostate nodules, but patients younger than 60 years presented higher chance of BF using Phoenix criteria only. Acute urinary toxicities as urinary retention and hematúria occurred respectively in 2.8% and 1.3% of the patients. They presented as grade 1 in 23.7%, grade 2 in 15.1% and grade 3 in 2%. Late urethral stenosis was observed in 8.5% and late urinary toxicity was grade 1 in 8.8% of the patients, grade 2 in 3.9%, grade 3 in 7.7% and grade 4 in 0.3%. Acute urinary toxicity was related to previous urinary obstruction and higher brachytherapy dose to the urethra. Late urethral stenosis was related to older age and higher brachytherapy dose. Grade 1 early rectal toxicity occurred in 14.8% of the patients, grade 2 in 10.5% and grade 3 in 1.3%. Late rectal toxicity occurred as grade 1 in 3.4% of patients, as grade 2 in 1.5%, grade 3 in 0.3% and grade 4 in 0.3%. The risk of acute and late rectal toxicity was higher when 3D conformal irradiation was used. Glans pain was observed in 4.9% of the patients. Late sexual impotence occurred in 71% of cases. Sildenafil was effective in 59%. Sexual impotence presented a higher incidence in older patients with one or two co-morbidities, previous sexual impairment, or 3D conformal irradiation. CONCLUSIONS: the association of HDR brachytherapy as a boost for external beam irradiation seems to be a feasible and safe procedure, with good efficacy and acceptable toxicity. Factors related to survival and toxicity can help to better select and manage patients with localized prostate carcinoma.
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Catalisadores de Ir-Ru/Al2O3 e Ru/Al2O3 aplicados em sistemas propulsores / Ir-Ru/Al2O3 and Ru/Al2O3 catalysts used in thruster system propulsivos

Jofre, Jorge Benedito Freire 13 June 2008 (has links)
Catalisadores de Ir/Al2O3, Ir-Ru/ Al2O3 e Ru/ Al2O3 com teores metálicos próximos a 30% em peso, foram preparados em vinte etapas de impregnação utilizando-se uma alumina sintetizada no LCP/INPE como suporte. Os catalisadores de Ir e Ir-Ru foram preparados a partir de soluções contendo precursores metálicos clorados pelo método de impregnação incipiente. Os catalisadores de Ru foram preparados a partir de dois precursores metálicos: um clorado e um precursor orgânico. Neste caso, o catalisador originado do precursor clorado foi preparado por impregnação incipiente, enquanto que o catalisador originado do precursor orgânico foi preparado pelo método de impregnação por excesso de volume. Todos os catalisadores foram caracterizados antes e depois dos testes em micropropulsor pelas técnicas: absorção atômica, para a determinação do teor metálico; fisissorção de nitrogênio, para determinações de área específica e distribuição do volume de mesoporos; quimissorção de hidrogênio e MET, para determinações da dispersão e do diâmetro médio das partículas metálicas (dQH e dMET). Os catalisadores foram testados na reação de decomposição de hidrazina em micropropulsor e comparados com o catalisador comercial Shell 405. Os resultados mostraram que os catalisadores contendo Ir apresentaram desempenho similar ao catalisador comercial e que os catalisadores de Ru não devem ser usados em partidas frias. / Ir/Al2O3, Ir-Ru/ Al2O3 and Ru/ Al2O3 catalysts with metallic loading of c. a. 30 %wt., were prepared in twenty impregnation steps using an alumina synthesized at LCP/INPE as support. The Ir and Ir-Ru catalysts were prepared from metallic chloride precursors solutions by incipient impregnation method. The Ru catalysts were prepared from two metallic different precursors: a chloride precursor and an organic precursor. In this case, the catalyst originated from the chloride precursor was prepared by the incipient impregnation method, while the catalyst originated from the organic precursor was prepared by volume excess impregnation method. All the catalysts were characterized before and after the microthruster tests by the following techniques: atomic absorption, for metallic content determination; nitrogen physiosorption, for specific area and mesoporous volume distribution; hydrogen chemisorption and TEM, for dispersion and metallic particles average diameter (dQH and dMET ). The catalysts were tested by the hydrazine decomposition reaction in microthruster and compared with commercial catalyst Shell 405. The results showed that the performance of Ir catalysts are similar to the commercial ones and the Ru catalysts should not be used in cold startups.
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Materiais baseados em óxidos de nióbio e alumínio utilizados como suportes para catalisadores destinados à propulsão de satélites / Materials based on niobium and aluminum oxides used as supports for catalysts for the propulsion satellites

Soares, Márcio Steinmetz 24 January 2017 (has links)
Neste trabalho foram preparados materiais constituídos por Al2O3 e Nb2O5, na forma de grãos esferoidais para serem usados como suporte de catalisadores aplicados à propulsão. Os suportes foram preparados por quatro diferentes métodos: impregnação úmida do óxido de alumínio moldado por uma solução alcoólica de cloreto de nióbio (NbCl5); impregnação seca do óxido de alumínio por uma solução alcoólica de NbCl5; co-precipitação dos precursores de óxido de alumínio e óxido de nióbio; e mistura física dos precursores desses óxidos previamente autoclavados separadamente. Entre esses métodos, os suportes que apresentaram melhores características para aplicação em propulsão a monopropelente hidrazina (N2H4) foram aqueles preparados por mistura física, contendo 20% m/m de óxido de nióbio (Su20MF) e por impregnações secas sucessivas, contendo 10% m/m de óxido de nióbio (Su10IS). A adição do óxido de nióbio ao óxido de alumínio resultou em acentuado aumento da resistência mecânica à compressão, mas não causou variação significativa do número e força dos sítios ácidos de Lewis, em função dos tratamentos de calcinação efetuados a 873 K por 5 horas. Todos os suportes foram impregnados com solução de H2IrCl6 e após tratamentos de redução sob H2, obteve-se catalisadores de irídio suportados, com elevados teores metálicos, CAT-20Ir, contendo aproximadamente 20% m/m de Ir disperso na superfície do suporte Su10IS, e CAT-27Ir, contendo aproximadamente 27% m/m de Ir disperso na superfície do suporte Su20MF. Caracterizações por quimissorção de H2 e por MET/EDS mostraram que o irídio fixou-se quase que exclusivamente sobre o óxido de alumínio, gerando partículas metálicas com diâmetros médios tanto maiores quanto menores as áreas superficiais expostas desse óxido. Testes efetuados em bancada com as reações de decomposição de hidrazina e de amônia revelaram que a reação com hidrazina ocorre de forma completa em temperaturas acima de 393 K, gerando exclusivamente amônia e nitrogênio, enquanto que a decomposição da amônia inicia-se em temperaturas superiores e diferenciadas, dependendo do catalisador. Durante a reação da hidrazina, a reação de decomposição da amônia formada, produzindo hidrogênio foi acompanhada, sendo tanto menor quanto maior o diâmetro médio das partículas de irídio, sendo que a seletividade ao hidrogênio mostrou ser uma função linear do diâmetro médio, ao menos entre 24 Å e 40 Å. Esse comportamento se deve ao fato de que a decomposição da amônia é uma reação sensível à estrutura da fase ativa destes catalisadores. Já os testes efetuados em propulsores de 5 N de empuxo no Banco de Teste com Simulação de Altitude (BTSA), evidenciaram um aumento da temperatura, da pressão de câmara e também da força de empuxo, devido à menor decomposição da amônia e maiores tempos para o início da decomposição da hidrazina, efeito este relacionado ao número específico de sítios ativos presentes nas superfícies dos catalisadores. / In this work were prepared supports consisting of Al2O3 and Nb2O5, in the form of spheroidal grains by four different methods: wet impregnation of the aluminum oxide molded an alcoholic solution of niobium chloride (NbCl5); dry impregnation of aluminum oxide in an alcoholic solution of NbCl5; co-precipitation of the precursor of aluminum oxide and niobium oxide; and physical mixing of precursors of these oxides previously autoclaved separately. Among these methods, the supports that showed the best characteristics for application in propulsion monopropellant hydrazine were those prepared by physical mixture containing 20 wt % niobium oxide (Su20MF) and successive dry impregnations, containing 10 wt % niobium oxide (Su10IS).The addition of niobium oxide in aluminum oxide resulted in a significant increase in compressive strength of these selected supports, but caused no significant change in the number and strength of Lewis acid site, which was attributed to the calcination treatment carried out at 873 K by 5 hours. These supports were impregnated with H2IrCl6 solution and after reduction treatment under H2, were obtained supported iridium catalysts with high metal contents, named CAT-20Ir containing approximately 20 wt % of Ir dispersed on the support Su10IS and CAT-27Ir containing approximately 27 wt % of Ir Su20MF dispersed on the support. Characterization by chemisorption of H2 and by TEM/EDS showed that the iridium was anchored almost exclusively on aluminum oxide, generating metal particles with average diameters greater. Tests carried out in laboratory with decomposition of hydrazine and ammonia revealed that the reaction with hydrazine is completely in temperatures above 393 K, generating only ammonia and nitrogen, while the decomposition of ammonia, the reaction initiation above different temperatures depending on the catalyst. During decomposition hydrazine another accompanied reaction was the decomposition of ammonia generated, producing hydrogen. The selectivity to hydrogen showed to be a linear function of the mean diameter particle of iridium, least between 24 Å and 40 Å , these results were attributed to the fact that the decomposition of ammonia is a sensitive reaction to the structure of the active phase of these catalysts. Tests carried out at the Altitude Simulation Test Facility (BTSA/INPE) showed the following effects caused by Nb2O5 addition to iridium catalyst supports: increase of temperature, chamber pressure and thrust power, due to a smaller ammonia decomposition; and increase of time for hydrazine decomposition when there is an excessive reduction of the specific number of active sites.
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Catalisadores de Ir-Ru/Al2O3 e Ru/Al2O3 aplicados em sistemas propulsores / Ir-Ru/Al2O3 and Ru/Al2O3 catalysts used in thruster system propulsivos

Jorge Benedito Freire Jofre 13 June 2008 (has links)
Catalisadores de Ir/Al2O3, Ir-Ru/ Al2O3 e Ru/ Al2O3 com teores metálicos próximos a 30% em peso, foram preparados em vinte etapas de impregnação utilizando-se uma alumina sintetizada no LCP/INPE como suporte. Os catalisadores de Ir e Ir-Ru foram preparados a partir de soluções contendo precursores metálicos clorados pelo método de impregnação incipiente. Os catalisadores de Ru foram preparados a partir de dois precursores metálicos: um clorado e um precursor orgânico. Neste caso, o catalisador originado do precursor clorado foi preparado por impregnação incipiente, enquanto que o catalisador originado do precursor orgânico foi preparado pelo método de impregnação por excesso de volume. Todos os catalisadores foram caracterizados antes e depois dos testes em micropropulsor pelas técnicas: absorção atômica, para a determinação do teor metálico; fisissorção de nitrogênio, para determinações de área específica e distribuição do volume de mesoporos; quimissorção de hidrogênio e MET, para determinações da dispersão e do diâmetro médio das partículas metálicas (dQH e dMET). Os catalisadores foram testados na reação de decomposição de hidrazina em micropropulsor e comparados com o catalisador comercial Shell 405. Os resultados mostraram que os catalisadores contendo Ir apresentaram desempenho similar ao catalisador comercial e que os catalisadores de Ru não devem ser usados em partidas frias. / Ir/Al2O3, Ir-Ru/ Al2O3 and Ru/ Al2O3 catalysts with metallic loading of c. a. 30 %wt., were prepared in twenty impregnation steps using an alumina synthesized at LCP/INPE as support. The Ir and Ir-Ru catalysts were prepared from metallic chloride precursors solutions by incipient impregnation method. The Ru catalysts were prepared from two metallic different precursors: a chloride precursor and an organic precursor. In this case, the catalyst originated from the chloride precursor was prepared by the incipient impregnation method, while the catalyst originated from the organic precursor was prepared by volume excess impregnation method. All the catalysts were characterized before and after the microthruster tests by the following techniques: atomic absorption, for metallic content determination; nitrogen physiosorption, for specific area and mesoporous volume distribution; hydrogen chemisorption and TEM, for dispersion and metallic particles average diameter (dQH and dMET ). The catalysts were tested by the hydrazine decomposition reaction in microthruster and compared with commercial catalyst Shell 405. The results showed that the performance of Ir catalysts are similar to the commercial ones and the Ru catalysts should not be used in cold startups.
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Catalisadores de irídio suportados em aluminas modificadas com índio para o tratamento do gás de combustão emitido de unidades de FCC- abatimento de NOx

Sousa, Ednaldo Conceição January 2012 (has links)
141 f. / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-03-22T16:05:41Z No. of bitstreams: 1 Tese final Ednaldo Sousa.pdf: 2728911 bytes, checksum: ab82406a11153fd2c6032629dc6be132 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br) on 2013-06-04T14:33:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese final Ednaldo Sousa.pdf: 2728911 bytes, checksum: ab82406a11153fd2c6032629dc6be132 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-04T14:33:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese final Ednaldo Sousa.pdf: 2728911 bytes, checksum: ab82406a11153fd2c6032629dc6be132 (MD5) Previous issue date: 2012 / CNPq / A emissão de poluentes atmosféricos, tais como, monóxido de carbono (CO), óxidos de enxofre (SOX) e óxidos de nitrogênio (NOX) é, atualmente, um dos maiores problemas encontrados em processos industriais. O óxido nítrico (NO) representa cerca de 95% de toda emissão de NOX para a atmosfera. Uma das principais fontes de emissão de NOX são as unidades de regeneração de catalisadores de craqueamento catalítico em leito fluidizado (FCC). Nesse trabalho, foram utilizados catalisadores de irídio suportados em aluminas (0,1-1,0%/Al2O3) e em aluminas modificadas com índio (0,1%Ir/InxAl2-xO3). Os catalisadores foram preparados pelo método de impregnação úmida, sendo que para os suportes foi utilizado o método da combustão. Os materiais obtidos foram avaliados cataliticamente na redução de NO com CO na presença de O2, H2O e SO2. Todos os catalisadores mostraram-se ativos e hidrotermicamente estáveis em toda região de temperatura investigada (250 – 600°C) operando sobre alta velocidade espacial. O s catalisadores que não continham In em suas formulações apresentaram uma pequena desativação na presença de SO2, enquanto que, para os que possuíam In a presença de SO2 no meio reacional aumentou a atividade dos catalisadores, comprovando o efeito promotor deste metal. Catalisadores com baixo teor de Ir mostraram-se mais ativos do que os com altos teores. A influência do O2 no meio reacional também foi investigada, onde foi verificada uma forte dependência da presença do mesmo para a atividade do catalisador. Na ausência de O2, os catalisadores investigados tiveram uma significativa redução da atividade tanto na redução de NO quanto na conversão de CO. Avaliando o efeito do pré-tratamento, verificou-se que as amostra préreduzidas tiveram um maior desempenho no teste catalítico do que as pré-oxidadas. Sugerindo assim, que o sítio ativo para a redução de NO com CO sobre catalisadores de irídio é o Ir0. Todos os catalisadores demonstraram alta conversão de CO e seletividade a CO2. / Salvador
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Resultados da associação de braquiterapia de alta taxa de dose à teleterapia no câncer da próstata / Results of the association of high dose-rate brachytherapy with external beam irradiation in prostate cancer

Cristiano Beck Neviani 29 January 2010 (has links)
INTRODUÇÃO: Braquiterapia de alta taxa de dose (BATD) para o câncer de próstata pode ser uma boa opção para escalonamento de dose, como um reforço de dose, associada à radioterapia externa, principalmente se não há disponibilidade de radioterapia tridimensional conformada ou tecnologia mais avançada. OBJETIVOS: Neste trabalho, analisaram-se os resultados e as toxicidades de um reforço de dose com BATD prévio à radioterapia externa convencional ou tridimensional conformada em pacientes portadores de câncer localizado da próstata. Fatores prognósticos relacionados à sobrevida livre de doença, além de toxicidade do tratamento também foram estudados. MÉTODOS: Estudo retrospectivo de 403 pacientes com adenocarcinoma localizado da próstata tratados entre dezembro de 2000 e março de 2004, que receberam 3 esquemas de fracionamento distintos de BATD de acordo com o seu grupo de risco: três frações de 5,5 a 6 Gy, 6 a 6,5 Gy ou 6,5 a 7 Gy, para baixo, médio ou alto risco, respectivamente, em um único implante, no decorrer de 24h de internação. A radioterapia externa convencional ou conformada compreendeu dose de 45 Gy na próstata e vesículas seminais. Foram realizadas análises uni e multivariada para avaliação dos fatores prognósticos relacionados à sobrevida livre de falha bioquímica e toxicidades. RESULTADOS: A idade mediana dos pacientes foi de 68 anos, com PSA médio de 9g/ml, peso prostático médio de 35 cc. Grau histológico de Gleason igual a 6 ocorreu em 43% dos casos, estádio menor do que T2c em 97%, presença de nódulo prostático em 49%; 11% dos pacientes apresentaram história de ressecção transuretral e 16% obstrução urinária prévias. No grupo de baixo risco foram classificados 36.1% dos pacientes, 42.8% no grupo de risco intermediário e 21.1% foram considerados de alto risco. Hormonioterapia neoadjuvante por até 6 meses foi utilizada em 64% dos casos e teleterapia conformada em 19%. O seguimento médio foi de 50 meses (mediano de 48,4 meses), variando de 24 a 113 meses. Nove (2,2%) pacientes não responderam ao tratamento e 4,5% evoluíram a óbito por neoplasia prostática em um tempo médio de 22 meses. Falha bioquímica, tanto pelo critério ASTRO, quanto PHOENIX ocorreu em 9,6% dos pacientes. Entretanto, o tempo médio para falha foi de 13 meses pelo critério ASTRO e 26 meses pelo PHOENIX. O único fator preditivo de falha bioquímica pela análise multivariada por ambos os critérios ASTRO e PHOENIX foi a presença de nódulos prostáticos, mas pacientes com menos de 60 anos apresentaram maior chance de falha apenas pela definição de PHOENIX. Toxicidades urinárias agudas como retenção e hematúria ocorreram em 2,8% e 1,3% dos casos, respectivamente; sendo 23,7% grau 1, 15,1% grau 2 e 2% grau 3. Estenose uretral tardia foi observada em 8,5% dos pacientes e as toxicidades urinárias tardias foram grau 1 em 8,8%, grau 2 em 3,9%, grau 3, em 7,7% e grau 4, em 0,3% dos casos. Toxicidade urinária aguda foi relacionada a obstrução urinária prévia e maior dose de braquiterapia na uretra. Estenose uretral tardia também foi relacionada à maior dose uretral pela braquiterapia e com maior idade. Toxicidade retal precoce ocorreu como grau 1 em 14,8% dos pacientes; como grau 2, em 10,5%; e como grau 3, em 1,3%. Toxicidade retal tardia ocorreu como grau 1 em 3,4% dos pacientes; como grau 2, em 1,5%; como grau 3, em 0,3%; e como grau 4, em 0,3%. O risco para toxicidades retais agudas e tardias foi maior quando teleterapia conformada foi utilizada. Foi observada dor na glande em 4,9% dos pacientes e 71% apresentaram disfunção erétil tardiamente. O uso de Sildenafil foi eficiente em 59%. Pacientes mais velhos, ou com uma ou mais comorbidades, comprometimento prévio da ereção, ou que receberam radioterapia externa conformada apresentaram maior incidência de disfunção erétil. CONCLUSÕES: a associação de BATD como um reforço de dose para teleterapia mostrou ser um método viável e seguro apresentando boa eficácia e toxicidade aceitável. Os fatores relacionados à sobrevida e toxicidade podem colaborar na melhor seleção e tratamento de pacientes com câncer de próstata localizado. / INTRODUCTION: high dose-rate brachytherapy (HDR) for prostate cancer may be a nice treatment option for dose escalation as a boost, when associated to external beam irradiation, mainly if 3D conformal or more advanced technology is not available. PURPOSE: this study analyzes the results and toxicities of HDR brachytherapy boost prior to external beam radiotherapy with 2D or 3D conformal irradiation in patients with localized prostate cancer. Prognostic factors associated to overall and disease-free survival, as well as to treatment related toxicity were also studied. METHODS: A retrospective study of 403 patients with localized prostate adenocarcinoma treated between December 2000 and March 2004 was performed. According to the risk group, three fractions of HDR brachytherapy were delivered in the course of 24 hours, with a single implant: 5.5 to 6 Gy per fraction for low risk, 6 to 6.5 Gy per fraction for intermediate risk, and 6.5 to 7 Gy per fraction for high risk patients. The interval between fractions was of at least 6 hours. Conventional 2D or 3D conformal external beam irradiation was delivered to the prostate and seminal vesicles with 25 fractions of 1.8Gy (45Gy), about 2 weeks after brachytherapy. Multivariate analysis was done to evaluate unfavorable prognostic factors for biochemical failure free survival (BFFS). RESULTS: Patients presented a median age of 68 years, mean PSA of 9g/ml, and average prostate weight of 35 cc. Gleason score was equal to 6 in 43% of the cases, and 97% of the cases were at a stage lower than T2c. Prostate nodules were present in 49% of the patients; prior history of transurethral resection or urinary obstruction was present in 11% and 16% of the patients, respectively. There were 36.1% patients in the low risk group, 42.8% in the intermediate, and 21.1% in the high risk groups, respectively. Up to six months of neoadjuvant hormone therapy was used in 64% of the cases. External beam radiation was delivered with 3D conformal radiation in 19% of patients. The mean follow-up was 50 months ranging from 24 to 113 months (median 48,4 months). Nine patients (2.2%) did not respond to treatment. Death from prostate cancer occurred in 4.5% of the cases in a mean period of 22 months. Biochemical failure occurred in 9.6% according to both ASTRO and Phoenix consensus criteria. However, the mean time to relapse was 13 months using the ASTRO criteria and 26 months with the Phoenix definition. The five-year BFFS using the ASTRO criteria was 94.3%, 86.9% and 86.6% for the low, intermediate and high risk groups, respectively. Using the Phoenix criteria, 92.4%, 88.0% and 85.3% for the low, intermediate and high risk groups, respectively (p = 0.109). The only feature predicting biochemical failure (BF) in the multivariate analysis by both ASTRO and Phoenix criteria was the presence of prostate nodules, but patients younger than 60 years presented higher chance of BF using Phoenix criteria only. Acute urinary toxicities as urinary retention and hematúria occurred respectively in 2.8% and 1.3% of the patients. They presented as grade 1 in 23.7%, grade 2 in 15.1% and grade 3 in 2%. Late urethral stenosis was observed in 8.5% and late urinary toxicity was grade 1 in 8.8% of the patients, grade 2 in 3.9%, grade 3 in 7.7% and grade 4 in 0.3%. Acute urinary toxicity was related to previous urinary obstruction and higher brachytherapy dose to the urethra. Late urethral stenosis was related to older age and higher brachytherapy dose. Grade 1 early rectal toxicity occurred in 14.8% of the patients, grade 2 in 10.5% and grade 3 in 1.3%. Late rectal toxicity occurred as grade 1 in 3.4% of patients, as grade 2 in 1.5%, grade 3 in 0.3% and grade 4 in 0.3%. The risk of acute and late rectal toxicity was higher when 3D conformal irradiation was used. Glans pain was observed in 4.9% of the patients. Late sexual impotence occurred in 71% of cases. Sildenafil was effective in 59%. Sexual impotence presented a higher incidence in older patients with one or two co-morbidities, previous sexual impairment, or 3D conformal irradiation. CONCLUSIONS: the association of HDR brachytherapy as a boost for external beam irradiation seems to be a feasible and safe procedure, with good efficacy and acceptable toxicity. Factors related to survival and toxicity can help to better select and manage patients with localized prostate carcinoma.

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