Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-09-15T16:56:29Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Márcio Luis O. Ferreira.pdf: 1176431 bytes, checksum: 39351739fca16dfb30ee0613247fda1c (MD5) / Approved for entry into archive by NUBIA OLIVEIRA (nubia.marilia@ufba.br) on 2016-09-15T21:20:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Márcio Luis O. Ferreira.pdf: 1176431 bytes, checksum: 39351739fca16dfb30ee0613247fda1c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-15T21:20:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Márcio Luis O. Ferreira.pdf: 1176431 bytes, checksum: 39351739fca16dfb30ee0613247fda1c (MD5) / Neste trabalho, foram obtidos catalisadores de ouro suportado em materiais mesoporosos do tipo MCM-41 e Al-MCM-41, destinados à reação de deslocamento de monóxido de carbono com vapor d´água, uma importante etapa na geração de hidrogênio de alta pureza para células a combustível. As nanopartículas de ouro (1 e 5%) foram depositadas empregando-se os métodos de deposição-precipitação e de impregnação úmida. Os sólidos obtidos foram caracterizados por análise química, difração de raios X, termogravimetria, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, adsorção e dessorção de nitrogênio, redução termoprogramada, espectroscopia de infravermelho com quimissorção de monóxido de carbono e microscopia eletrônica de varredura. Os catalisadores foram avaliados na reação de deslocamento de monóxido de carbono com vapor d’água, na faixa de 190 a 270ºC, usando diferentes conteúdos de vapor d´água. Observou-se que o método da deposição-precipitação levou a uma diminuição do ordenamento da estrutura porosa da MCM-41, reduzindo a área superficial específica, independente da presença do alumínio e do teor de ouro. Por outro lado, o método de impregnação não alterou a estrutura mesoporosa do sólido. Os catalisadores com os teores mais elevados de ouro (5%) foram ativos na reação, mas a presença de alumínio diminuiu a atividade. Entretanto, a oxidação prévia dos catalisadores melhorou o seu desempenho, que também aumentou com o conteúdo de vapor d´água no meio reacional. Esses resultados foram explicados admitindo-se que as espécies catiônicas do ouro contribuem de forma mais significativa para a catálise da reação, quando comparada com a espécie metálica. Os catalisadores com baixos teores de ouro (1%) apresentaram atividade na reação reversa de deslocamento de monóxido de carbono com vapor d´água, em toda a faixa de temperatura estudada. O catalisador mais promissor foi aquele com 5% de ouro em MCM-41 isenta de alumínio, que apresentou conversão máxima (2,3%) a 270oC, sob baixos conteúdos de vapor d´água e de 25% a 270 ºC, sob elevados teores de vapor d´água no meio reacional. / In this work, gold catalysts supported in MCM-41 and Al-MCM-41 like mesoporous materials were obtained for the water-gas shift reaction, an important step in the generation of highly pure hydrogen for fuel cells. Gold nanoparticles (1 and 5%) were deposited by using deposition-precipitation and impregnation methods. The solids obtained were characterized using chemical analysis, X ray diffraction, thermogravimetry, Fourier transform infrared spectroscopy, nitrogen adsorption and desorption, temperature programmed reduction, infrared spectroscopy with carbon monoxide chemisorption and scanning electronic microscopy. The catalysts were evaluated in the water-gas shift reaction from 190 to 270ºC with the use of different steam contents. It was observed that the deposition-precipitation method led to a decreasing in the ordering of the structure porous of the MCM-41, thus reducing the specific surface area, regardless the presence of aluminum and the gold content. On the other hand, the impregnation method did not change the solid mesoporous structure. The catalysts with higher gold content (5%) were active in the reaction but the presence of aluminum led to an activity decrease. However, the catalysts prior oxidation led to an increase in their performance, which also increased with the steam content reaction conditions. Those results were explained admitting that the cationic gold species contribute in a more significant way to the reaction catalysis when compared to the metallic species. Catalysts with lower gold content (1%) presented activity in the reverse reaction of water-gas shift over the whole range of temperature studied. The most promising catalyst was that with 5% gold in MCM-41 without aluminum which presented maximum conversion of 2.3% at 270 oC under low steam contents and 25% at 270 ºC under high steam contents in the reaction conditio

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico. Inclui apendice / Made available in DSpace on 2016-01-08T16:31:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 91833.pdf: 6393623 bytes, checksum: 5795c3c55936e3bb3c915e4c9427127a (MD5) Previous issue date: 1990 / O presente trabalho trata de uma análise experimental dos fenômenos físicos de condensação e migração de umidade em um meio poroso consolidado, um tipo de argamassa de cal e cimento, de uso bastante comum no revestimento de paredes externas de edificações. Este trabalho é motivado pelo fato de o comportamento térmico das edificações sofrerem significativas alterações em decorrência da interação entre os processos de transferência de umidade e transferência de calor. Em uma primeira etapa, para a consecução da análise suscitada, procede-se um estudo experimental para a obtenção das isotermas de adsorção e dessorção da argamassa de cal e cimento, com o auxílio de soluções salinas padrões. Em seguida, é feita uma investigação da estrutura porosa da argamassa, através do método de porosimetria com injeção de mercúrio para os poros com raio até 240 A; os poros menores são analisados com o uso da isoterma experimental de adsorção, conjugada ao modelo B.J.H., que leva em consideração os dois modos de condensação da água em um meio poroso: água adsorvida nas paredes dos poros, e água condensada na forma capilar. Em uma segunda parte, deseja-se estudar à migração de umidade (apenas o caso de embebição) em colunas da argamassa de cal e cimento. Para tanto, é necessário o domínio de um método de medição de conteúdo de umidade, que possa ser aplicado em materiais porosos consolidados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:06:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 95636.pdf: 3548375 bytes, checksum: 94448a5b7345323a1fa85583c7f8db2f (MD5) Previous issue date: 1993 / Um modelo microscópico é introduzido para a transferência de calor em meios porosos insaturados. Efeitos de evaporação e condensação de umidade são incorporados no modelo permitindo que a infuência do transporte de massa na transferência de calor possa ser investigada. A geometria da matriz porosa é periódica e é subdividida em células unitárias. As equações de conservação foram resolvidas pela técnica numérica dos volumes finitos e o modelo é capaz de prever a depedência da condutividade térmica aparente do meio com a temperatura e com o conteúdo de líquido. O estudo permitiu quantificar o efeito dos termos convectivos na equação de energia e concentração mássica. Os valores obtidos para a condutividade térmica aparente e condutividade equivalente definida por Moyne são comparados com resultados experimentais obtendo-se boa correlação.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:50:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 96198.pdf: 15948361 bytes, checksum: 0f32a69e7bb4bec29ae9cc56cdde8231 (MD5) Previous issue date: 1994 / Caracterização da morfologia e da topologia de espaços porosos, através de técnicas de análise de imagens (digitalizadas e binárias) obtidas a partir de microscopia eletrônica de varredura. Representação geométrica tridimensional do espaço poroso, conservando as características estatísticas medidas nas imagens bidimensionais. Estudam-se dois processos de reconstituição de estruturas porosas: um primeiro, onde o espaço poroso é reconstituído em um sistema, constituído de uma única escala, a partir do conhecimento da porosidade e da autocorrelação; o segundo processo envolve o conceito de sistemas multiescalas. A atenção é voltada para o modelo multiescala, que permite a reconstituição a partir da função distribuição de volumes de poros, conservando a autocorrelação. A reconstituição em sistema multiescala se apresenta realizável tendo-se como dados de entrada os valores de autocorrelação. Duas equações são propostas, demonstrando-se, para o sistema multiescala, uma relação biunívoca entre a distribuição de poros e a autocorrelação. Sobre imagens reconstituídas em sistema multiescala simulam-se processos de intrusão de mercúrio. Os resultados obtidos são cotejados aos experimentais, mostrando uma concordância bastante boa. A comparação com simulações em redes randômicas de percolação demonstra que o modelo geométrico de sistema multiescala representa melhor a topologia do meio real.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T19:37:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 101465.pdf: 9852443 bytes, checksum: b8cafd1383f95b320b58aaf21d5415f0 (MD5) Previous issue date: 1995 / Um modelo de secagem microscópico para o meio poroso capilar é apresentado nesta tese. Este modelo microscópico é baseado em uma abordagem de rede para o meio poroso e é usado para estudar o comportamento da secagem no interior de meio poroso durante o processo de secagem em escala dos poros. A força motora para o transporte do líquido é a força capilar e a transferência de massa na fase gasosa é a difusão de vapor. O efeito Kelvin é considerado neste modelo, ou seja, a interface gás-líquido é tratada como um menisco. A força gravitacional é ignorada pois os tamanhos dos poros e gargantas da rede são relativamente grandes (>20mm). O processo de secagem é simulado usando este modelo em várias redes quadradas 100x20, contendo 2000 poros e 4000 gargantas. O líquido é álcool e o processo de secagem é assumido isotérmico.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico. / Made available in DSpace on 2016-01-08T20:36:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 103903.pdf: 16425571 bytes, checksum: 9d16ff25fc735e22b5e1447e8aeaa1fd (MD5) Previous issue date: 1996 / Determinação da localização de interfaces,-entre fluídos, no interior das cavidades de meios porosos tridimensionais. Utiliza-se a teoria dos conjuntos juntamente com a operação da morfologia matemática chamada abertura. Simulam-se processos entre passos de equilíbrio em que o fluído que adentra o meio poroso pode ser molhante ou não-molhante e o fluído que é deslocado pode ser idealmente compressível ou incompressível.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-26T10:10:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 294503.pdf: 4014788 bytes, checksum: d84926a9efbff194697900d867856eb5 (MD5) / Materiais porosos são aqueles que possuem espaços vazios funcionais, chamados de poros, distribuídos regularmente no interior da matriz. Em relação ao tipo de poros, podem ser divididos em materiais com poros fechados, uso como suporte estrutural, ou poros abertos, que encontram aplicação principalmente onde o transporte de fluidos é necessário, como na filtragem, suporte de catalisadores, isolamento térmico e acústico, depósito de lubrificante, entre outros. O processo particular utilizado para produzir os materiais porosos define suas propriedades e sua estrutura porosa, como tipo de porosidade (aberta ou fechada), percentual volumétrico de poros, dimensão e formato dos poros, uniformidade e conectividade. O presente trabalho descreve uma rota de processamento desenvolvida especificamente para a fabricação de um material poroso de baixo custo, projetado para a absorção acústica. O material é produzido via processo de compactação a partir de uma mistura de pó de oxido de ferro (Fe2O3) com pó de grafita. A grafita (space holder) misturada ao pó de óxido tem como função a geração de poros secundários. Na fase inicial do trabalho foram estudadas duas formas distintas de remoção térmica da grafita, a primeira, pela reação com o oxigênio do ar atmosférico, e a outra pela sua reação com oxigênio contido nas partículas de oxido. Quando da utilização da sinterização em ar atmosférico, há a total remoção da grafita a temperatura de 850 °C, resultando em um esqueleto poroso formado pela sinterização das partículas de óxido de ferro. O esqueleto poroso foi subseqüentemente reduzido para ferro metálico por tratamento termoquímico em hidrogênio, em diferentes temperaturas, resultando em microestruturas distintas e porosidade podendo variar de 34 a 54 %, para a mesma quantidade de space holder adicionado (42 vol%), devido à retração do material durante a sinterização/redução e poros remanescente do processo de compactação (poros primários). A distribuição de tamanho e o formato dos poros podem ser ajustados pelo controle do cisalhamento das partículas de grafita, ou reduzido pelo recobrimento das partículas com material polimérico, gerando estruturas porosas diferenciadas. Esse método mostra-se eficiente na produção de estruturas porosas especificas para a aplicação de engenharia pretendida, com alta porosidade e conectividade dos poros.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológio. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:22:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320039.pdf: 7276329 bytes, checksum: 604dd8b569d5d2fa942f1ac47788747f (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho apresenta procedimentos e métodos de caracterização e otimização de materiais de absorção sonora, com foco na estrutura porosa do material. O objetivo é desenvolver absorvedores utilizando mínima quantidade de material que proporcionem atenuações desejáveis em faixas específicas de frequência, de acordo com o fluido e condições de temperatura e pressão. Os procedimentos de determinação dos parâmetros relacionados à caracterização dos materiais porosos, resistividade ao fluxo, porosidade, tortuosidade e comprimento característico viscoso e térmico, foram implementados e aplicados. Métodos inversos de caracterização também foram usados e os resultados comparados. Poros retilíneos de geometria variável foram modelados analiticamente e otimizados considerando os efeitos viscotérmicos. As estruturas de alguns materiais porosos foram fotografadas e seus comportamentos acústicos representados numericamente. Os resultados obtidos apresentaram boa concordância com os obtidos experimentalmente. Por último, um material idealizado composto por microestruturas simples composto de tubos de seção variável foi analisado e otimizado. Observou-se a possibilidade de aumento significativo do coeficiente de absorção mesmo para pequenas espessuras <br> / This work presents the procedures and methods for the characterization and optimization of sound absorption materials, focusing on the porous structure of the material. The goal is to develop absorbers using a minimum amount of material that provides desirable attenuation at large or specific frequency bands, according to the fluid temperature and pressure conditions. The procedures for determining the factors related to the characterization of porous materials namely flow resistivity, porosity, tortuosity and viscous and thermal characteristic lengths were implemented and applied. Inverse methods of characterization were also used and the results compared. Rectilinear pores of variable geometry were modeled analytically and optimized considering the viscothermal effects. The structures of some porous materials were photographed and their acoustic behavior represented numerically. The results showed good agreement with those obtained experimentally. Finally, a material composed of idealized simple microstructures of variable section tubes was analyzed and optimized. We observed a significant possibility of absorption coefficient increase even for small thicknesses.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:19:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013Bitstream added on 2014-09-24T20:28:33Z : No. of bitstreams: 1 320227.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Neste trabalho apresentamos um modelo teórico que descreve o comportamento dos transientes de corrente observados durante a eletrodeposição de metais sobre um eletrodo que mantém sobre si um arranjo de esferas monodisperas, de tal maneira que a estrutura depositada assume a forma de um arranjo de opalas invertidas, pois preenche os espaços entre as esferas. Para descrever teoricamente essas correntes tomamos como unidade básica um vaso cilíndrico de superfície corrugada, cujo raio muda periodicamente de acordo com z, a coordenada, ou eixo, vertical do vaso corrugado. De acordo como o modelo, a rede porosa é formada pela replicação dessas unidades, dispostas lado a lado em contato íntimo e imersas em uma solução eletrolítica. Para mimetizarmos as reentrâncias que conectam os poros de distintas unidades, concebemos que a superfície lateral desses cilindros permite o fluxo seletivo de espécies. Este fluxo de ingresso ou egresso obedece uma dinâmica de comportamento aleatório acrescida de modulação na intensidade que acompanha a forma da superfície corrugada. A corrente resultante obedece a uma dinâmica complexa que é regulada pela competição entre a cinética de difusão, a cinética química, a reatividade dos íons sobre o eletrodo e intensidade e forma do fluxo lateral que relaciona as unidades estruturais. Os dados teóricos são comparados com os transientes de corrente obtidos em experimentos de litografia de nanoesferas <br> / Abstract: We present a theoretical model that describes the behavior of current transients observed during electrodeposition of metal on an electrode that maintains itself on an array of beads monodisperse, so that the deposited structure takes the form of an array of inverted opals, it ?lls the spaces between the spheres. To describe these currents we take as a basic unit a cylindrical vessel with corrugated surface, whose radius changes periodically according toz, the vertical axis of the corrugated vessel. According to the model, the porous array is formed by replicationofthese units, arrangedside by side inclose contactandimmersed in an electrolyte solution. To mimic the hollow that connect the pores of di?erent units, we conceive that the lateral surface of these cylinders allows for a selective ?ow of species. The inward or outward ?ux obeys a random prescription with its intensity is modulated according the oscillation of the corrugatedsurface. The resulting current obeysa dynamics which is regulated by the competition between di?usion kinetics and the chemical kinetics, the reactivity of ions on the electrode andalso by the intensity and shape of the lateral ?ux among the structural units. The theoretical data are compared with current transients obtained in nanosphere lithography experiments.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-03-21T04:12:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344334.pdf: 6430291 bytes, checksum: 037644ac4308ae14a2b14a08dfd17956 (MD5) Previous issue date: 2016 / Painéis multicamadas são amplamente utilizados nas indústrias automotiva e aeroespacial. Sob a perspectiva vibroacústica, esses setores atuam no aprimoramento desses painéis através do aumento da perda de trans-missão sonora com o intuito de proporcionar maior conforto acústico aos seus consumidores. Neste trabalho, o objeto de estudo é um painel duplo composto por duas placas lisas e sem reforços, preenchido com material poroso. O principal objetivo desta dissertação é analisar diferentes materiais porosos na configuração citada. O estudo parte de uma revisão bibliográfica e, em seguida, é realizada a caracterização dos materiais porosos, na qual foi utilizado um método inverso para a obtenção dos parâmetros macroscópicos. A primeira investigação dos materiais porosos na perda de transmissão é realizada com o auxílio do método da matriz de transferência. A partir dessa abordagem, são analisados os modelos de propagação em meios porosos, os parâmetros caracterizadores, as condições de contorno e propagação em meios estratificados. Ao final dessas análises, o método da matriz de transferência é aplicado na obtenção de configurações otimizadas considerando diferentes materiais dispostos em camadas. Para analisar os oito materiais disponíveis em uma condição mais realista, são realizados testes de perda de transmissão em câmaras reverberantes. Os resultados são comparados com a modelagem em SEA (Statistical Energy Analysis), na qual os materiais porosos são representados através de um modelo de fluido equivalente em que a estrutura do material é considerada flexível. Os resultados em SEA apresentam boa concordância com os experimentais autenticando, além do modelo SEA, o modelo de propagação em meios porosos e os parâmetros obtidos pelo método inverso. Observou-se nos resultados experimentais de perda de transmissão uma forte influência dos vazamentos. As análises indicam, ainda, que a resistividade ao fluxo atua como parâmetro de maior sensibilidade na perda de transmissão.<br> / Abstract : Multilayered panels are widely used in automotive and aerospace industry. From the vibroacoustic perspective, these industries improve the multilayered panels by increasing the sound transmission loss in order to provide more acoustic comfort to consumers. In this work, the object of study is a double panel composed of two flat plates without reinforcement filled with porous materials. The main objective of this work is to analyze different porous materials in the aforementioned configuration. The study starts of the literature review, it is then performed the characterization of porous materials, in which an inverse method was used to obtain the macroscopic parameters. The first investigation of porous materials in the transmission loss is performed with the transfer matrix method. This approach is applied to evaluate the models of propagation in the porous media, materials properties, boundary conditions and propagation in the stratified media. At the end, the transfer matrix method for optimizing acoustical linings is applied to multilayered panels. In sequence, transmission loss tests are performed in reverberation rooms in order to analyze eight materials in a more realistic condition. The results are compared with statistical energy analysis (SEA) model, in which the porous materials are represented using the equivalent fluid model considering the porous materials as flexible material structure. The SEA results exhibits good agreement with experimental results validating also the propagation model in porous media and the parameters obtained by the inverse method. It was observed in the experimental results of transmission loss a strong influence of the leaks. The analyzis also shows that the flow resistivity is the stronger parameter in determining the transmission loss.