Submitted by Jos? Henrique Henrique (jose.neves@ufvjm.edu.br) on 2017-03-23T19:40:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) alenice_ferreira_cruz.pdf: 3398178 bytes, checksum: 4f7c2c8ff0a3c9856be63b637e43306b (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2017-04-20T16:59:10Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) alenice_ferreira_cruz.pdf: 3398178 bytes, checksum: 4f7c2c8ff0a3c9856be63b637e43306b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-20T16:59:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) alenice_ferreira_cruz.pdf: 3398178 bytes, checksum: 4f7c2c8ff0a3c9856be63b637e43306b (MD5) Previous issue date: 2016 / O bisfenol-A ? um importante produto qu?mico, amplamente utilizado em ind?strias para a produ??o de policarbonatos, resinas epoxi e outros pl?sticos. Existe uma car?ncia em desenvolver m?todos eficazes para remov?-lo de efluentes. Uma vez que, o mesmo faz parte dos chamados poluentes emergentes, pois ? um contaminante prejudicial para os organismos, mesmo em baixas concentra??es, devido ao seu efeito nocivo sobre sa?de. Neste trabalho, buscou-se avaliar o desempenho de dois silicatos mesoporosos (MCM-41 e Co-silicato) frente ? adsor??o do bisfenol-A. Os perfis de difra??o de raio-X dos materiais confirmaram a forma??o da MCM-41 e o material modificado (Co-silicato) demonstrou alterar ao ?nico elemento de ordem estrutural, que ? a disposi??o dos canais paralelos (2?=2). As imagens de MEV mostraram que os materiais n?o apresentaram morfologia definida. Dados indicaram que ambos os materiais apresentam elevada ?rea espec?fica, sendo 988 m2g-1 para MCM-41 e 729 m2g-1 para Co-silicato. O material Co-silicato mostrou elevado potencial como adsorvente, frente ? MCM-41. A elevada ?rea superficial, aliada ao tamanho dos poros, juntamente com a presen?a de ?ons met?licos (cobalto) favoreceram o processo de adsor??o. A forma??o de s?tios ativos no silicato, ap?s a inser??o de cobalto, favoreceu a adsor??o do contaminante. A partir dos testes de adsor??o realizados em pH 3, 6 e 9 foi poss?vel notar que o material que teve uma melhor capacidade de adsor??o foi o material Co-silicato. Diante dos testes de cin?tica, o material Co-silicato nas faixas de pH analisadas demonstrou maior potencial de adsor??o do bisfenol-A, em rela??o ao resultados de remo??o obtidos com o material MCM-41. Os modelos utilizados para os ajustes matem?ticos da adsor??o foram as isotermas de Langmuir, Freundlich, e Redlich-Peterson. O valor do coeficiente de correla??o (R2) 0,9641 pH 3; (R2) 0,9834 pH 6 e (R2) 0,9959 pH 9 dos par?metros de Redlich-Peterson sugeriram que o modelo de Redlich-Peterson descreve melhor o comportamento de adsor??o de bisfenol-A no material Co-silicato, j? que apresenta maior valor do coeficiente de correla??o em pH testados, comparando com os valores de correla??o (R2) de Langmuir e Freundlich. Os dados revelaram que a modifica??o da MCM-41 com ?tomos de cobalto alteraram as propriedades f?sico-qu?mica do material, e potencializou o adsorvente para adsor??o da mol?cula de bisfenol-A. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2016. / Bisphenol-A is an important chemical, widely used in industries for the production of polycarbonates, epoxy resins and other plastics. There is a lack of effective methods to remove it from effluents. Since it is part of so-called emerging pollutants, it is a harmful contaminant for organisms, even in low concentrations, because of its harmful effect on health. This work aimed to evaluate the performance of two mesoporous silicates (MCM-41 and Co-silicate) against the adsorption of bisphenol-A. The X-ray diffraction profiles of the materials confirmed the formation of MCM-41 and the modified material (Co-silicate) was shown to change to the only structural element, which is the arrangement of the parallel channels (2? = 2). The SEM images showed that the materials did not present definite morphology. Data indicated that both materials presented a high specific area, being 988 m2g- 1 for MCM-41 and 729 m2g-1 for Co-silicate. Co-silicate material showed high adsorbent potential compared to MCM-41. The high surface area, together with the pore size, together with the presence of metallic ions (cobalt) favored the adsorption process. The formation of active sites in the silicate, after the insertion of cobalt, favored the adsorption of the contaminant. From the adsorption tests carried out at pH 3, 6 and 9 it was possible to observe that the material with the best adsorption capacity was the Co-silicate material. Due to the kinetic tests, the Co-silicate material in the analyzed pH ranges showed a higher adsorption potential of bisphenol-A in relation to the removal results obtained with the MCM-41 material. The models used for the mathematical adjustments of the adsorption were the isotherms of Langmuir, Freundlich, and Redlich-Peterson. The value of the correlation coefficient (R2) 0.9641 pH 3; (R2) 0.9834 pH 6 and (R2) 0.9959 pH 9 of the Redlich-Peterson parameters suggested that the Redlich-Peterson model better describes the adsorption behavior of bisphenol-A in the Co-silicate material, since it presents Higher value of the pH correlation coefficient tested, compared with the Langmuir and Freundlich correlation values (R2). The data revealed that the modification of MCM-41 with cobalt atoms altered the physicochemical properties of the material and potentiated the adsorbent for adsorption of the bisphenol-A molecule.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5790.pdf: 8879884 bytes, checksum: 256bcf8b3832d498d50cb0b4fea7cecc (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / Universidade Federal de Sao Carlos / The increasing demand for it in today s world and the problems caused by fossil fuel usage lead to a search for alternative sources that may integrate the world s energy matrix. In this context, because this product is essential to technological, social and environmental development of a country, biofuels like ethanol and biodiesel are strong candidates to minimize the worries about energy availability. Biodiesel is often produced by transesterification reaction using homogeneous catalyst as sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH). However, these materials present issues like the soap formation and need for additional steps in the process to neutralize and purify the product in order to be under specification of Brazilian National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels. This fact has stimulated research to find new materials to replace the current route of biofuels production and one promising material is the heterogeneous catalyst. With this motivation, this work presents a new alternative to the synthesis of a solid recently classified as heterogeneous catalyst, the MCM-41, aiming the minimization of costs for its production. The material was synthesized using sodium trisilicate as silica source and it was later tested, without modification, in transesterification reaction between an ester and an alcohol. The results showed catalyst activity and the conversion was around 40%, but its reuse reveals intense loss of activity because of CTA+ cations removal. However, new techniques are under development to guarantee more stability to the catalyst. / A demanda por energia no mundo atual e os problemas que os combustíveis fosseis oca-sionam, tem impulsionado a procura por fontes alternativas de energia que associadas as fontes já utilizadas possam suprir toda a necessidade energetica. Neste contexto, sabendo que esse produto e essencial para o desenvolvimento tecnológico, social e ambiental de um país, os combustíveis líquidos baseados em biomassa sao fortes candidatos a garantir a se¬gurança energetica mundial, o etanol e o biodiesel são exemplos de produtos com potencial para esse fim. O biodiesel e comumente obtido atraves da reação de transesterificação na presença de catalisadores homogêneos como o hidróxido de sodio (NaOH) ou de potassio (KOH). Entretanto o uso desses materiais apresenta problemas como a possibilidade de formação de sabões e a necessidade de etapas adicionais ao processo para neutralizar e purificar o biodiesel deixando-o dentro das especificações estabelecidas pela Agencia Naci¬onal do Petroleo, Gás Natural e Biocombustóveis. Este fato tem estimulado pesquisas no sentido de sugerir materiais que possam substituir o caminho utilizado atualmente, um desses materiais seria o catalisador heterogeneo. Diante deste cenario, o presente trabalho propoe uma rota alternativa para a síntese de um solido recentemente classificado com catalisador heterogeneo, a CTA-MCM-41, visando minimizar os custos de obtenção deste catalisador. O sílido foi sintetizado utilizando como fonte de sílica o trissilicato de sodio e posteriormente testado sem nenhuma modificacao numa reação modelo entre um ester e um alcool e na reação de transesterificação de oleos vegetais. Os resultados mostram que o catalisador apresentou atividade nas duas reacães, atingindo conversões em torno 40% porém o reuso do catalisador revela uma intensa perda de atividade devido a remoçcaão dos cations CTA+. Entretanto novas tecnicas estao sendo desenvolvidas para garantir uma maior estabilidade ao catalisador.

Submitted by Rosana Amâncio (rosana.amancio@ufcg.edu.br) on 2018-07-11T16:43:30Z No. of bitstreams: 1 Tacia Thaisa de Lima Silva UFCG PPGCNBio.pdf: 3218128 bytes, checksum: 07c42fd45987f76fb62c91ebfa9dad6e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-11T16:43:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tacia Thaisa de Lima Silva UFCG PPGCNBio.pdf: 3218128 bytes, checksum: 07c42fd45987f76fb62c91ebfa9dad6e (MD5) Previous issue date: 2016-07-22 / Capes / A pirólise de biomassa utiliza rejeitos orgânicos por conversão termoquímica produzindo compostos oxigenados de menor peso molecular, visando principalmente à produção de energia. O teor dos componentes lignocelulósicos (celulose, hemicelulose, lignina) além da umidade e cinzas é o que confere os produtos finais do processo, sendo eles o bio-óleo, carvão e gás. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência do catalisador Ni/MCM-41 no processo de pirólise rápida do bagaço de sisal (Agave sisalana). A biomassa foi caracterizada segundo sua composição lignocelulósica, análise termogravimétrica, miscroscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de infravermelho e por fim foi realizado o estudo cinético para avaliar a energia de ativação aparente da decomposição térmica dos componentes lignocelulósicos do bagaço do sisal. O catalisador foi sintetizado e caracterizado por difração de raios X, espectroscopia na região do infravermelho e análise termogravimétrica e por fim foram realizadas as pirólises num micro pirolisador da CDS 5200 HP-R da CDS Analytical, em uma faixa de temperatura 500°C. Foram analisados 31 picos no cromatograma produzido pelo processo pirolítico do bagaço de sisal. Pela análise das influências dos resultados da pirólise rápida, com a catalítica contendo apenas o MCM-41 e outra com Ni/MCM-41. Os resultados da caracterização do bagaço de sisal mostraram que esta biomassa tem um alto teor de celulose, O uso do catalisador de Ni/MCM-41 não favoreceu significativamente a redução dos compostos oxigenados. Além disso, o bagaço de sisal como rejeito orgânico pode ser aproveitado por meio de processos termoquímicos gerando novos produtos e reduzindo os impactos ambientais causados pelo seu acúmulo. / The pyrolysis of biomass use organic waste thermochemical conversion of oxygenates to produce lower molecular weight, aiming at the production of energy. The content of the lignocellulosic components (cellulose, hemicellulose, lignin) in addition to the moisture and ash is what gives the end products of the process, namely bio-oil, coal and gas. This study aimed to evaluate the influence of Ni / MCM-41 catalyst in the fast pyrolysis process sisal bagasse (Agave sisalana). Biomass was characterized according to their lignocellulosic composition, thermal analysis, scanning electron miscroscopia, infrared spectroscopy and finally was performed kinetic study to evaluate the apparent activation energy of thermal decomposition of lignocellulosic components sisal bagasse. The catalyst was synthesized and characterized by X-ray diffraction, spectroscopy in the infrared region and thermogravimetric analysis were performed and finally the pyrolysis in a micro pyrolyser CDS HP 5200-R CDS Analytical, in a temperature range of 500 ° C. They analyzed 31 peaks in the chromatogram produced by the pyrolytic process sisal bagasse. The analysis of the influences of the results of fast pyrolysis with the catalyst only containing MCM-41 and another Ni / MCM-41. The results of the characterization of sisal pulp showed that biomass has a high cellulose content, the use of the catalyst Ni / MCM-41 did not significantly favors the reduction of oxygenated compounds. Furthermore, sisal pulp as organic waste can be passed through thermochemical processes generate new products, and reducing the environmental impact caused by its accumulation.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5340.pdf: 5522610 bytes, checksum: 3e81291c16e96817f4a95ed87273242d (MD5) Previous issue date: 2013-03-07 / Universidade Federal de Sao Carlos / The search for clean and renewable fuels has aroused great interest in the industry and scientific community with the growing demand for energy. The transesterification reaction of triglycerides is one way of achieving a sustainable fuel and less harmful to the environment. This has encouraged researchers to develop new routes of synthesis of heterogeneous catalysts. The CTA-MCM-41 silica has basic catalytic sites called siloxy (≡SiO-) and may be used in transesterification reactions. Its use in base catalysis has shown promising results, but the reuse reveals extensive loss of activity due to the removal of CTA cations from the channels. The catalyst modification may improve the catalytic stability, in which the insertion of polymeric species together the micelles within the silica is one method studied by our group. Given this perspective, this study aimed at evaluating the modification of the basic catalyst CTA-MCM-41. The polymers encapsulation and ultraviolet irradiation on silicas containing monomer were performed in this study. It was possible to prove by means of small angle X-ray scattering conducted on the emulsion and silicas, the polymeric and monomeric species were inside the micelles causing micellar and silica expansion. The infrared absorption spectroscopy, X-ray diffraction and chemical analysis showed that these species remained inside the micelles after encapsulation. The catalytic evaluation demonstrated that the modified silica with low amounts of monomer added showed improved catalytic stability. / A busca por combustíveis considerados limpos e renováveis tem despertado grande interesse da comunidade científica e industrial com a crescente demanda por energia. A reação de transesterificação de triacilgliceróis é uma das formas de se obter um combustível sustentável e menos agressivo ao meio ambiente. Esse ideal vem estimulando pesquisadores a desenvolverem rotas de síntese de novos catalisadores heterogêneos capazes de atender essa necessidade. A sílica tal como sintetizada CTA-MCM-41 apresenta sítios catalíticos básicos denominados de siloxi (≡SiO-) e pode ser utilizada em reações de transesterificação. Seu uso em catálise básica tem mostrado resultados promissores, no entanto sua reutilização revela uma intensa perda de atividade devido à remoção dos cátions CTA do interior dos canais da sílica. A modificação dessas sílicas pode melhorar a estabilidade catalítica, sendo a inserção de espécies poliméricas no interior das micelas que formam a sílica um meio viável e que vem sendo estudado por nosso grupo. Diante dessa perspectiva, esse trabalho teve por objetivo principal o estudo de síntese e modificação do catalisador básico CTA-MCM-41. O encapsulamento de polímeros e irradiação ultravioleta sobre sílicas contendo monômeros foram os métodos de modificação realizados nesse estudo. Foi possível comprovar através de espalhamento de raios X a ângulos pequenos realizado sobre as emulsões e sílicas, que as espécies monoméricas e poliméricas se encontravam no interior das micelas provocando expansão micelar e dos canais das sílicas. Para o método de encapsulamento, observou-se por meio de fisissorção de nitrogênio que as sílicas modificadas apresentaram a formação de um sistema de poros secundário. Através de espectroscopia de absorção na região do infravermelho, difratometria de raios X e análise química observou-se que parte das espécies monoméricas e das poliméricas continuava no interior das micelas após o encapsulamento. A avaliação catalítica na reação de transesterificação demonstrou que as sílicas modificadas com baixos teores de monômero adicionados à síntese apresentaram melhora na estabilidade catalítica.

Submitted by Kilvya Braga (kilvyabraga@hotmail.com) on 2018-04-20T11:49:44Z No. of bitstreams: 1 LILIANE ANDRADE LIMA - TESE (PPGEQ) 2015.pdf: 2336965 bytes, checksum: 3c30300b9a2863d952cc2c8242889a4f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-20T11:49:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LILIANE ANDRADE LIMA - TESE (PPGEQ) 2015.pdf: 2336965 bytes, checksum: 3c30300b9a2863d952cc2c8242889a4f (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho teve como objetivo sintetizar e caracterizar a peneira molecular mesoporosa MCM-41, utilizando diferentes fontes de sílica, e desenvolver catalisadores a base de cobalto e rutênio. As peneiras moleculares MCM-41 foram sintetizadas utilizando-se como fonte de sílica as cinzas de casca de arroz, cinzas de bagaço de cana-de-açúcar, argila chocolate B e Sílica Aerosil 200 com a seguinte base molar: 1,0 CTMABr:4,0 SiO2:1 Na2O:200 H2O. As peneiras moleculares MCM41 obtidas foram calcinadas em mufla a 600 °C por 7 horas. A deposição dos metais (cobalto e rutênio) sobre o suporte MCM-41 foi realizada por meio de impregnação úmida e depois calcinada. As amostras obtidas foram caracterizadas pelas técnicas de Espectroscopia de Fluorescência e Raios X por Energia Dispersiva (FRX-ED), Difração de raios X (DRX), Adsorção Física de Nitrogênio, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR). Os resultados mostraram ser possível obter a peneira molecular MCM-41 com diferentes fontes de sílica, pelas micrografias observa-se que os materiais apresentam morfologias similares, constituídas por aglomerados com forma esponjosa. Os difratogramas dos catalisadores mostraram que após a impregnação dos metais e calcinação, não ocorreram modificações na estrutura hexagonal. A partir dos resultados de Adsorção Física de N2, observou-se isotermas de adsorção do tipo IV, típico de materiais mesoporosos e altos valores de área superficial. Os catalisadores apresentaram composições de metais nas proporções pré-definidas e após impregnação do rutênio obteve melhor dispersão dos metais sobre a peneira molecular. Os espectros apresentaram bandas na região de 500 - 4000 cm-1, características das vibrações fundamentais dos grupos funcionais específicos presentes na estrutura da peneira molecular MCM-41 e bandas referentes a estrutura do óxido de cobalto (Co3O4). / This study aimed to synthesize and characterize the molecular sieve mesoporous MCM-41, using different sources of silica, and develop cobalt-based catalysts and ruthenium. The MCM-41 molecular sieves were synthesized using as silica source the rice husk ash, ash from sugarcane bagasse, clay chocolate B and silica Aerosil 200 with the following molar basis: 1.0 CTMABr: 4.0 SiO2: 1 Na2O: 200 H2O. The MCM-41 molecular sieves were obtained calcined in a muffle at 600 ° C for 7 hours. The deposition of metals (cobalt and ruthenium) on the supporting MCM-41 was performed by wet impregnation and then calcined. The samples obtained were characterized by spectroscopy techniques Fluorescence and X-rays by Energy Dispersive (FRX-ED), X-ray diffraction (XRD), Adsorption Nitrogen Physics, Scanning Electron Microscopy (SEM) and Fourier transform infrared spectroscopic (FTIR). The results proved possible to obtain MCM-41 molecular sieve having different silica sources, the micrographs it is noted that the materials have similar morphology, consisting of spongy form agglomerates. The XRD patterns of the catalysts showed that after impregnation and calcination of the metal, there were no changes in the hexagonal structure. From the results of Physical Adsorption of N2 was observed adsorption isotherms of type IV, typical of mesoporous materials and high surface area values. The metal catalyst compositions presented in predefined proportions and after impregnation of the obtained ruthenium better dispersion of metals on the molecular sieve. The spectra showed bands in the region of 500 - 4000 cm-1, characteristic of the fundamental vibrations of the specific functional groups present in the structure of the molecular sieve MCM-41 and bands related to the structure of the cobalt oxide (Co3O4).

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-04-03T19:41:30Z No. of bitstreams: 1 RafaelVianaSales_DISSERT.pdf: 3545507 bytes, checksum: 4ef61dd2d94d0034feabb461fc8913f1 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-04-05T19:14:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RafaelVianaSales_DISSERT.pdf: 3545507 bytes, checksum: 4ef61dd2d94d0034feabb461fc8913f1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-05T19:14:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RafaelVianaSales_DISSERT.pdf: 3545507 bytes, checksum: 4ef61dd2d94d0034feabb461fc8913f1 (MD5) Previous issue date: 2015-12-21 / A emiss?o de compostos sulfurados provenientes da queima de combust?veis derivados do refino do petr?leo, como ?leo diesel e gasolina, ? respons?vel por ocasionar danos ambientais, ? sa?de humana e aumento de custos industriais. Neste trabalho, foram estudados processos adsortivos de compostos sulfurados do diesel proveniente da Refinaria Potiguar Clara Camar?o, RPCC, com elevado teor de enxofre, utilizando s?licas mesoporosas do tipo MCM-41, que foram obtidas por m?todo hidrot?rmico, a partir de duas s?licas amorfas, s?lica MP1, novo material avaliado neste trabalho e uma s?lica comercial, utilizada para compara??o. Para os adsorventes mesoporosos MCM-41, sintetizados, foi avaliada a capacidade de adsor??o de enxofre em colunas de leito fixo e, posteriormente, os mesmos foram modificados, p?s-situ, com c?tions met?licos por impregna??o ?mida e dispers?o f?sica. Diferentes composi??es qu?micas dos compostos met?licos foram testadas, com a utiliza??o de ?xidos e sais, para a obten??o de s?tios ativos e avalia??o da complexa??o, entre o enxofre dos compostos org?nicos e os c?tions met?licos inseridos nos adsorventes, favorecendo a adsor??o. Os adsorventes sintetizados, puros e modificados, foram caracterizados atrav?s das t?cnicas de difratometria de raios X - DRX, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier - FTIR, an?lises termogravim?tricas - TG/DTG, an?lises texturais pelo m?todo de BET/BJH e microscopia eletr?nica de varredura ? MEV com espectroscopia de energia dispersiva (EDS). Um planejamento fatorial do tipo 23, foi aplicado para o estudo do processo de adsor??o onde blends dos c?tions met?licos foram testados na adsor??o dos compostos sulfurados existentes. O monitoramento do teor de enxofre no diesel, durante o processo de adsor??o, ocorreu por t?cnica de Espectrometria de Fluoresc?ncia na Regi?o do Ultravioleta (FUV). A cin?tica e o equil?brio de adsor??o foram avaliados, onde isotermas de equil?brio foram obtidas para a avalia??o da capacidade m?xima de adsor??o de compostos sulfurados, nos sistemas adsorventes desenvolvidos neste trabalho. Foram obtidas capacidades m?ximas de adsor??o, em mg.g-1, de 16,64 e 14,98, respectivamente, para os adsorventes testados: 2AgS/MCM-41(M) e 1NiS1AgS/MCM-41(M). Os dados experimentais foram ajustados aos modelos de equil?brio de Langmuir e Freundlich. A remo??o de enxofre presente no diesel foi significante, atingindo o m?ximo de adsor??o de 94,9%, em rela??o ? concentra??o inicial deste contaminante. Atrav?s do estudo estat?stico, constatou-se que os blends preparados a partir dos adsorventes modificados por sais apresentaram uma capacidade de adsor??o maior em rela??o aos preparados por impregna??o de ?xidos met?licos, o que pode contribuir para a redu??o de custos industriais, uma vez que o m?todo de impregna??o ?mida dispensa uma segunda calcina??o. / The emission of sulfur compounds from the burning of oil products, such as diesel and gasoline, is responsible for causing environmental damage to human health and increase industrial costs. In this work, adsorptive processes of sulfur compounds from the diesel provided by the refinery Potiguar Clara Camar?o, RPCC, with high sulfur content, were studied using MCM-41 type of mesoporous silica which were obtained by hydrothermal method, from two amorphous silicas, MP1 silica, a new material evaluated in this work and a commercial silica, used for comparison. For MCM-41 mesoporous adsorbents, synthesized, it was evaluated the capability of sulfur adsorption in fixed bed columns, and later they were modified post-situ with metal cations by wet impregnation and physical dispersion. Different chemical compositions of metal compounds were tested with the use of oxides and salts, to obtain active sites and evaluation of complexing, between the sulfur of organic compounds and the metal cations inserted on the adsorbent, favoring adsorption. The synthesized adsorbents, pure and modified, were characterized by the techniques of X-ray diffraction - XRD, Fourier transform infrared spectroscopy - FTIR, thermogravimetric analysis - TG / DTG, textural analysis by the method of BET / BJH and scanning electron microscopy - SEM with energy dispersive spectroscopy (EDS). A 23 factorial plan was applied to study the adsorption process which metal cations blends were tested in the adsorption of existing sulfur compounds. The sulfur content monitoring in diesel fuel during the adsorption process occurred by ultraviolet fluorescence Spectrometry (UVF). The adsorption kinetics and equilibrium were evaluated, where equilibrium isotherms were obtained for the evaluation of the maximum adsorption capacity of sulfur compounds in adsorbent systems developed in this work. Maximum adsorption capacities were obtained ,at mg.g-1, 16,64 and 14,98, respectively, for the tested adsorbent: 2AgS/MCM-41(M) e 1NiS1AgS/MCM-41(M. The experimental data were fit to a Langmuir balance models and Freundlich. The removal of sulfur present in the diesel was significant, ranging from 54.3% to 88.9% compared to the initial concentration of contaminant. By statistical analysis it was found that blends prepared from the adsorbent modified by salts showed a higher adsorption capacity than the ones prepared by impregnation of metal oxides, which may contribute to the reduction of industrial costs, since the wet impregnation method dispenses a second calcination.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work the mesoporous material MCM-41 was functionalized with 3-aminopropyltrimetoxysilane (APS) for several purposes such as adsorption of the remazol red dye, immobilization of lanthanide ions (Eu+3, Tb+3 or Gd+3), coordination with the 2,6-pyridinedicarboxylic acid (dpa) and immobilization of the complex [RuCl2(PPh3)2(Meo-bipy)]. The structural and textural properties of the MCM-41 and NH2-MCM-41 were characterized by absorption spectroscopy in the infrared region, thermal analysis, X-ray diffraction and nitrogen adsorption-dessorption. The adsorption capacity of NH2-MCM-41 was studied with Remazol Red dye. The following parameters were studied in the adsorption process: pH, temperature, adsorbent dosage and initial concentration. The desorption process was studied in a NaOH solution which different concentrations. The Freundlich isotherm model was found to be fit with the equilibrium isotherm data. Kinetics of adsorption follows the modified Avrami rate equation. The NH2-MCM-41 adsorbed 99,1 % of the dye in 360 minutes at 25 ºC. Data from X-ray diffractograms of the NH2-MCM-41-Ln(dpa) (Ln = Eu+3, Tb+3 or Gd+3) material indicated that the materials showed a hexagonal structure with a low degree of ordering. The insertion of the lanthanide ions was indicated by the shift of the amine group of APTS in the spectra of NH2-MCM-41-Ln. The coordination of dpa to NH2-MCM-41-Ln (Ln = Eu+3, Tb+3 or Gd+3) materials was evidenced by the shift of the bands of COH and COO-. The elemental analysis indicated the coordination in the ratio 1:3 (metal:dpa). The nitrogen adsorption analysis shows that with changes in MCM-41, the surface area, pore volume and diameter of the material decreased indicating the immobilization of ions lanthanides and dpa within the pores of the mesoporous material. The evaluation of the triplet level of the ligand, from the spectra of the NH2-MCM-41-Gd(dpa)3 shows that their position favors the energy transfer of metal to ligand for NH2-MCM-41-Eu(dpa)3 material, however the NH2-MCM-41-Tb(dpa)3 material this process is complicated due to the triplet level of ligand is below the issuing level of the Tb+3 ion. Data from X-ray diffractograms of NH2-MCM-41-[RuCl(PPh3)2(Meo-bipy)] showed a hexagonal structure with a low degree of ordering. In addition, the adsorption spectra in the infrared region of the immobilized complex have a displacement in the band 1612 cm-1 characteristic of the ruthenium complex. The thermogravimetric analysis showed that the complex immobilized on the functionalized MCM-41 present high thermal stability compared to free complex. The nitrogen adsorption analysis showed that surface area, pore volume and diameter of the NH2-MCM-41-[RuCl(PPh3)2(Meo-bipy)] are smaller than for the NH2-MCM-41, indicating the immobilization the complex within the pores of the NH2-MCM-41. Catalytic tests for reduction of ketones were carried out with the [RuCl2(PPh3)2(Meo-bipy)] complex. For acetophenone and sulcatone, [RuCl2(PPh3)2(Meo-bipy)] proved to be a good catalyst with 90.50 % and 33.95 % conversion, respectively. / Neste trabalho, o material mesoporoso MCM-41 foi funcionalizado com 3-aminopropilmetoxisilano (APTS) para diversas finalidades como, adsorção do corante vermelho de remazol, imobilização de íons lantanídeos (Eu+3, Tb+3 ou Gd+3), coordenação com o ácido 2,6-piridina-dicarboxílico (dpa) e imobilização do complexo [RuCl2(PPh3)2(Meo-bipy)]. As propriedades estruturais e texturais do MCM-41 e do NH2-MCM-41 foram caracterizados por espectroscopia de absorção na região do infravermelho, análise térmica, difratometria de raios-X e adsorção-dessorção de nitrogênio. A capacidade de adsorção do corante vermelho de remazol foi avaliada com o NH2-MCM-41. Os seguintes parâmetros foram estudados: pH, temperatura, dose do adsorvente e concentração do corante. O processo de dessorção foi examinado em solução aquosa de NaOH em diferentes concentrações. O modelo de isoterma de Freudlich obteve maior adequação ao processo de adsorção e a cinética de adsorção seguiu o modelo modificado de Avrami. O NH2-MCM-41 adsorveu 99,1 % do corante em 360 minutos a 25 ºC. Os dados dos difratogramas de raios-X dos materiais NH2-MCM-41-Ln(dpa) (Ln = Eu+3, Tb+3 ou Gd+3), indicaram que estes materiais apresentaram estruturas hexagonais com baixo grau de ordenação. A inserção dos íons lantanídeos foi indicada pelo deslocamento da banda do grupo amina do APTS nos espectros do NH2-MCM-41-Ln. A coordenação do dpa aos materiais NH2-MCM-41-Ln (Ln = Eu+3, Tb+3 ou Gd+3) foi evidenciada através do deslocamento das bandas do COH e do COO-. A análise elementar indicou a coordenação na proporção 1:3 (metal: dpa). A análise da adsorção de nitrogênio revela que com as modificações no MCM-41, a área superficial, diâmetro e volume de poros dos materiais diminuíram indicando a imobilização dos íons lantanídeos e do dpa no interior dos poros do material mesoporoso. A avaliação do nível tripleto do ligante, a partir do espectro do NH2-MCM-41-Gd(dpa)3, demonstra que sua posição favorece a transferência de energia ligante-metal para o material NH2-MCM-41-Eu(dpa)3, entretanto, para o material NH2-MCM-41-Tb(dpa)3 este processo é dificultado devido o nível tripleto do ligante está abaixo do nível emissor do íon Tb+3. Os dados de difratogramas de raios-X do NH2-MCM-41-[RuCl(PPh3)2(Meo-bipy)] evidenciaram uma estrutura hexagonal com baixo grau de ordenação. Além disso, o espectro de absorção na região do infravermelho do complexo imobilizado apresenta um deslocamento na banda em 1612 cm-1 característica do complexo de rutênio. As análises termogravimétricas demonstram que os complexos imobilizados no MCM-41 funcionalizado apresentam elevada estabilidade térmica comparada com a do complexo livre. Os dados da adsorção de nitrogênio demonstraram que a área superficial, diâmetro e volume de poros do NH2-MCM-41-[RuCl(PPh3)2(Meo-bipy)] são menores que para o NH2-MCM-41, indicando a eficiência no processo de imobilização do complexo no interior dos poros do NH2-MCM-41. Testes catalíticos para redução de cetonas foram realizados com o complexo [RuCl2(PPh3)2(Meo-bipy)]. Para a acetofenona e sulcatona, o [RuCl2(PPh3)2(Meo-bipy)] mostrou-se ser um bom catalisador com 90,50 % e 33,95 % de conversão, respectivamente.

In der vorliegenden Arbeit wird die Herstellung und Charakterisierung von partiell porösen Materialien auf der Grundlage von Ionenaustausch und Phasenseparation in Alkaliborosilicatgläsern beschrieben. Ausgehend von einem homogenen Natriumborosilicatglas wird durch den Austausch von Natrium gegen Lithium das Glas teilweise in die Mischungslücke überführt und so zur Phasenseparation befähigt. Es werden zwei möglich Prozessrouten beschrieben, bei der einerseits die Prozesse Ionenaustausch und Phasenseparation getrennt voneinander und andererseits parallel ablaufen. Sowohl der Ionenaustausch als auch die Phasenseparartion werden gesondert untersucht und die wesentlichen Einflussfaktoren Temperatur und Dauer der Prozesse auf die resultierende Porenstruktur und Porenweite diskutiert. Ein besonderes Augenmerk wird auf die Extraktion der phasenseparierten Schichten gelegt und der Einfluss der Extraktionsbedingungen auf die Stabilität der Materialien untersucht. Es wird eine Verfahrensprozedur entwickelt, mit der es möglich ist sowohl die Porenweite als auch die erzielbare Dicke der porösen Schicht unabhängig voneinander einzustellen. Die Untersuchung des Ionenaustauschs erfolgt gravimetrisch, mit ICP-OES und mittels REM-EDX. Die Charakterisierung der porösen Schichten erfolgt mit Stickstofftieftemperaturadsorption, Quecksilberporosimetrie, REM und Positronenlebensdauerspektroskopie. Mit den untersuchten Bedingungen können mesoporöse Schichten (10-50 nm Porenweite) mit einer ungeordneten Durchdringungsstruktur erzeugt werden, wobei die Schichtdicke im Bereich zwischen 1 und 60 mm variabel ist. In den anwendungsorientierten Untersuchungen wird das entwickelte Verfahrensprinzip auf die Herstellung von Core-Shell-Kugeln erfolgreich übertragen. Weiterhin wird gezeigt, dass durch eine pseudomorphe Transformation zu MCM-41 die Oberfläche der porösen Schicht deutlich vergrößert werden kann und auf diesem Wege geordnete Porensysteme als Schicht sowie Poren kleiner 10 nm zugänglich sind. Der Nachweis der MCM-41 Strukturen erfolgt über Röntgenkleinwinkelstreuung.

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The adsorption of cytochrome c onto mesoporous silica (MCM-41) was investigated in this study. MCM-41 was synthesized and characterized by different methods. The pore size of MCM-41 was calculated from each method and all were in agreement with each other. Result from SAXS method showed a well ordered 2D hexagonal structure of MCM- 41. To investigate the effect of pH on adsorption process, different buffers were used with various pH in the range from 3.8 to 10.7. It was observed that the maximum adsorption occurs at pH near the isoelectric point of cytochrome c. The surface charges of cytochrome c and MCM-41 play an essential role for the process of adsorption. Desorption of cytochrome c from MCM-41 was investigated as well. Pure water and buffers with pH 7.1 and 10.7 were used to study the desorption. The result shows that desorption of cytochrome c from MCM-41 takes place at a pH above its isoelectric point.