Orientador: Oswaldo Luiz Alves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T05:27:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gimenez_IaradeFatima_D.pdf: 7431924 bytes, checksum: 111d7a36f4eca023aa58750b7969eb99 (MD5) Previous issue date: 2002 / Doutorado

Orientador: Rosângela Barros Zanoni Lopes Moreno / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-22T09:00:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_FelipeRobles_M.pdf: 3706160 bytes, checksum: 5656fb6101eaefe1ce42e6acd4bcca9d (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A invasão de fluidos de perfuração e suas consequências na produção de petróleo são bem conhecidas e intensivamente discutidas por especialistas. Além disso, a comunidade científica tem buscado o entendimento dos mecanismos de invasão e do retorno de permeabilidade. Este estudo estende investigações anteriores sobre análise de dano e inclui as etapas de invasão de fluido de perfuração e de fluxo reverso de óleo. Foram realizados testes de invasão de fluidos base-água, soluções de goma xantana e de poliacrilamida, à pressão constante, em amostras saturadas com óleo e água conata. Usando um porta-testemunho especial, perfis de saturação e de pressão foram monitorados durante a invasão e o fluxo reverso, permitindo a observação das características do processo de invasão e de remoção do dano de forma dinâmica. A condição de saturação da amostra antes da invasão de polímero, óleo e água conata, permitiu melhorar a representatividade de um reservatório de petróleo. O monitoramento da pressão ao longo da direção de escoamento e varreduras de Raios-X combinados com o balanço de massa de fluidos injetados e produzidos permitiu observar o avanço do fluido invasor. Durante o fluxo reverso foi possível acompanhar dinamicamente a mudança de permeabilidade da região invadida. As principais contribuições deste estudo referem-se à análise do retorno de permeabilidade devido à produção de óleo em uma região danificada pela invasão do fluido de perfuração, bem como a influência da presença de água conata nestes processos / Abstract: Invasion of drilling fluids and their effects on oil production are well known and have been extensively discussed by experts. Furthermore, the scientific community has invested a lot of effort into understanding the mechanisms of invasion and permeability restoration. This study extends previous investigations and includes both invasion and back flow evaluation conditions. Test sample, initially at connate water condition, were submitted to constant pressure displacement. Using a special core holder, saturation and pressure profiles were monitored during overbalance pressure invasion and oil back flow. Monitored data has allowed observing the formation damage characteristics as well as cleaning dynamics. In this work, polymer injection into the sample at residual water saturation has improved the reservoir representation. The pressures data, from the taps along the core, X-Ray data and also the mass balance allow the author to follow the invasive fluid going through the core. Additional insights about dynamic mechanisms were also discussed based on a large quantity of monitored data. During the back flow was possible to dynamically monitor the change of permeability of the invaded region. The main contributions of this study are related to the analysis of the permeability restoration due to oil natural cleanup of the region damage by drill in fluid. The influence of connate water in this process was also important / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Silvia Azucena Nebra de Perez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-19T21:42:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_MariaEugeniadePaiva_M.pdf: 21469449 bytes, checksum: 9e93a791913de0f24de9329af005b501 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Neste trabalho foi desenvolvidoum modelo de transporte simultâneo de massa e calor em meio higroscópico capilar poroso, dando ênfase à secagemde madeira. O modelo considera a espécie água se apresentando em três formas no interior do meio: água livre, água ligada e vapor, que coexistem em equilíbriotermodinâmicolocal. Os mecanismos de transporte de massa assumidos para cada uma das formas da espécie água foram: capilaridade de água livre, difusão de vapor devido ao gradiente de concentração e difusão de água ligada devido ao gradiente de potencial químico das moléculas da mesma. O modelo permite ainda o ajuste de constantes de proporcionalidade dos coeficientes fenomenológicos, a fim de se ponderar a importância de cada mecanismo de transporte no meio em estudo. Nas equações diferenciais de conservação de massa e de energia, foi considerado o efeito de condensação - evaporação no interior do meio, determinado através das correlações de equilíbrio de fases, que estabelece o acoplamento entre.as variáveis dependentes do modelo. Finalmente, simulou-se o processo de secagem de cavaco de madeira, em coordenadas retangulares, unidimensional. Todos os parâmetros, correlações fisicas, correlações de equilíbrio e de transporte assim como dados experimentais para o cavaco de madeira foram obtidos da literatura internacional. A concordância entre os resultados da simulação e dados experimentais ajudaram na validação do modelo / Abstract: A simultaneous heat and mass transfer model for a hygroscope capillary porous media has been developed. Special emphasis has been given to the drying of wood. The model considers three possible forms for the water present within the particle: free water, bounded water, and steam. These forms coexist in a thermodynamic quilibrium.The assumed mass transfer mechanisms for each physical form for the water are: capillary transport for the free water; diffusion for the steam due to the concentration gradient, and diffusion for the bounded water due to the gradient of chemical potential between its molecules. Also, according to the importance of each transfer mechanism for the particular studied media, the modei allows to adjust the proportionality constants related to the various phenomena. The mass and energy differential equations include the effect of condensation-evaporation within the porous media. The effect is described by the phase equilibrium correlation and, therefore, establishes the coupling among the dependent variables of the model. Finally, the drying process for wood chips has been simulated using rectangular coordinates and one-dimension approach. AlI parameters, equilibrium and transfer correlation, as well as experimental data for the wood chips, have been taken from the literature. The agreement between the simulation results and experimental data helped to validate the modeI / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Celso Valentim Santilli / Banca: Rodrigo Fernando da Costa Marques / Banca: Eduardo José Nassar / Resumo: A produção de aluminas com distribuição de tamanho e volume de poros controlados pela separação de fases líquido-sólido é um assunto emergente na área de cerâmicas porosas. As aluminas foram produzidas pelo processo sol-gel acompanhado de separação de fases, usando o óxido de polietileno (PEO) como agente indutor na separação de fases e o óxido de propileno para a gelatinização, para isso foram estabelecidas condições de controle cinético e termodinâmico desses eventos, através do controle do tempo de agitação e temperatura no meio reacional. Foram otimizadas rotas de síntese através do ajuste dos parâmetros de preparação variando a concentração do agente direcionador de poros PEO durante a transição sol-gel. Esta transformação foi acompanhada in-situ por SAXS revelando que o crescimento de objetos fractais com dimensionalidade de 1,7, que é característico do mecanismo e agregação controlado pela difusão. A calcinação em 700°C possibilitou a produção de aluminas da fase gama (-Al2O3) com textura porosa formada por macro e mesoporos. O uso do agente direcionador de poros PEO em proporção molar entre 0,01-0,07 mostrou-se eficiente no ajuste da macro-mesoporosidade. Entretanto quando se emprega proporções molares de PEO acima de 0,07 obtém-se apenas famílias de mesoporos com um decaimento do volume específico de poros quando a proporção molar aumenta de 0,08 para 0,1. Estas aluminas mesoporosas apresentaram maior área superficial especifica (Área BET máximo de  305 m²/g) e uma melhor relação OH/-O-Al em comparação com as macro-mesoporosas. / Abstract: The production of alumina with volume and size distribution of pores controlled by phase separation induced by the addition of the polymer polyethylene oxide (PEO) during synthesis is an emerging issue in the area of functional ceramics. The aluminas were produced by the sol-gel process followed by phase separation, and the PEO as inducing agent phase separation and propylene oxide to gelation. Conditions for kinetic and thermodynamic control over these events were kept by controlling the stirring time and temperature in the reaction medium. Synthesis routes have been optimized by adjusting the preparation parameters varying the concentration of pores directing agent (PEO) during sol-gel process. This transformation was accompanied by in-situ SAXS and the results reveal the growth typical of fractal objects starting from a diluted solution, whose dimensionality in the Porod region was 1,7, characteristic of aggregation controlled by diffusion and the distances between the growing particles is around 2,95 nm. Gamma alumina (-Al2O3) with diversified porous texture and macro-mesopores was obtained with thermal treatment up to 700 ° C, being supported by several techniques. The macro-mesoporosity can be adjusted by PEO driver pores agent in a molar ratio from 0,01 to 0,07. Molar ratios of PEO above 0,07 produces only mesopores, decreasing the cumulative volume of this pores when the molar ratio increases from 0,08 to 0,1. These mesoporous aluminas had higher specific surface area (BET Area  305 m² / g) and better ratio OH/O-Al compared to the macro-mesoporous. / Mestre

The manufacturing of ductile materials generally inserts impurities into their microscopic composition. These impurities may detach from the surrounding matrix and even crack along progressive deformation. Due to the consequent incapacity of these undesirable particles of supporting any stress, these ductile materials are equivalently assumed to be porous. Porosity has been effectively shown to play a fundamental role in the mechanisms of ductile fracture. Many micromechanical models have been proposed since the 1970s with the aim of mathematically describing these mechanisms. Among them, the acclaimed Gurson model combines the averaging homogenization technique with the kinematic theorem of Limit Analysis to estimate the macroscopic yield criterion and porosity evolution law of porous ductile materials. However, the Gurson model and most of its extensions only account for isotropic ductile fracture. Thus, the purpose of the present work is to contribute to the conception of yield criteria for anisotropic porous ductile rupture. Three main contributions are hereby proposed by profiting from similar hypothesis to those of the Gurson model. The first contribution is the assessment of the influence of void morphology on overall yield criteria for those classes of materials. The second is the inclusion of an anisotropic yield criterion in the material matrix so that the macroscopic behavior presents matrix-induced anisotropy even for spherical cavities. The third and last advancement consists of generalizing the material matrix yield criterion of the Gurson model in order to include a linear transformation-based class of yield functions that has been widely used to represent specific high strength aluminum alloys. The results hereby presented highlight the consistency and robustness of the three formulations. Moreover, the role of the porosity on the modeling of yield behavior of aluminum alloys encourages further work regarding experimental parameter characterization. / A fabricação de materiais dúcteis insere impurezas em suas composições microscópicas. Essas impurezas podem se soltar da matriz circundante e até trincar durante um processo de deformação progressiva. Devido à consequente incapacidade destas partículas indesejáveis para suportar qualquer esforço, estes materiais dúcteis são equivalentemente assumidos como sendo porosos. Investigações experimentais têm extensamente mostrado que a porosidade desempenha um papel fundamental nos mecanismos de ruptura de materais dúcteis. Desde a década de 1970, vários modelos micromecânicos têm sido propostos para descrever esses mecanismos matematicamente. Entre eles, o célebre modelo de Gurson combina a técnica de homogeneização com o teorema cinemático da Análise Limite para estimar o critério de plastificação macroscópica e a lei de evolução da porosidade dos materiais dúcteis porosos. No entanto, o modelo de Gurson e a maioria de suas extensões consideram apenas situações de ruptura dúctil em meios isotrópos. O objetivo do presente trabalho é, portanto, contribuir para o desenvolvimento de critérios de plastificação para a ruptura dúctil de meios porosos anisotrópos. Três principais contribuições são propostas neste trabalho, as quais se valem de hipóteses semelhantes às do modelo de Gurson. A primeira contribuição é a avaliação da influência da morfologia do vazio nos critérios de plastificação macroscópica desta classe de materiais. A segunda é a inclusão de um critério de plastificação anisotrópico na representação da matriz do material, de modo que o comportamento macroscópico exiba anisotropia induzida por ela, mesmo para cavidades esféricas. O terceiro e último avanço é a generalização do critério de plasticidade da matriz de modo a incluir uma classe de funções de plastificação baseadas em transformações lineares. Esta classe de funcões tem sido amplamente utilizada com sucesso para modelar ligas de alumínio de alta resistência. Os resultados apresentados neste trabalho atestam a coerência e robustez das três formulações. Além disso, o papel da porosidade na modelagem da plasticidade das ligas de alumínio encoraja trabalhos futuros sobre a caracterização experimental de parâmetros de anisotropia.

Compósitos mesoporosos de ZrO2-CeO2 estão sendo desenvolvidos devido às suas excelentes propriedades morfológicas e estruturais, necessárias para várias aplicações, que incluem sensores de gás, catálise automotiva e ânodos de células a combustível de óxido sólido. Nesse trabalho foi desenvolvido um novo método de síntese sol-gel com template cooperativo utilizando o polímero tribloco P-123 e os cloretos de Zr/Ce como precursores dos óxidos. Foram sintetizados ZrO2-x(mol)%CeO2 com x = 50, 70 e 90% de CeO2, uma vez que esses materiais apresentam melhores características para aplicações catalíticas. Dois processos de calcinação diferentes foram testados (até 540 e 400ºC). O NiO (60% m/m) foi impregnado para que o material obtenha a condutividade eletrônica necessária para aplicação em ânodos de SOFC. Os resultados de difração de raios X indicaram sistemas cuja fase cristalográfica predominante é a cúbica tipo fluorita (a fase tetragonal é minoritária). Fase única cúbica foi obtida para 90% de CeO2 após a calcinação até 400ºC. Dentre as características morfológicas dos materiais calcinados até 540ºC, os resultados de adsorção/dessorção de N2, imagens de microscopia eletrônica e espalhamento de raios X a baixos ângulos apresentaram aglomerados cristalinos de ZrO2-CeO2, formando um sistema mesoporoso bicontínuo, aleatéorio e sem forma definida, homogêneo em composição, com área superficial intermediária (30-40 m2/g), com alta dispersividade de poros/partículas. A calcinação a 400ºC apresentou menor dispersividade, menor tamanho de poros e maior área superficial (> 100 m2/g). O recobrimento da matriz de ZrO2-CeO2 pelas nanopartículas de NiO é superficial, sem obstrução ou preenchimento dos poros. A partir da redução à temperatura programada, observou-se que independentemente do conteúdo de CeO2, a porcentagem de redução do Ce4+ foi maior e ocorreu a menores temperaturas (início da redução em 300ºC) do que o padrão de CeO2 (750ºC). Esse comportamento se repete com as amostras após a incorporação com NiO, que se reduz a Ni também em baixas temperaturas (320ºC). A atividade catalítica para conversão do CH4 em oxidação total foi similar para ambas temperaturas de calcinação, para 90% de CeO2, atingindo 50% de conversão de CH4 para ~ 540ºC. Nos experimentos de absorção de raios X in-situ, na borda K do Ni e na borda LIII do Ce, foi possível observar que todos os conteúdos de CeO2 são ativos para oxidação parcial e total de CH4, assim como decomposição do CH4 e oxidação do CO, que ocorreu em torno de 600ºC. Os resultados de espectroscopia de impedância eletroquímica mostraram que, materiais com alto conteúdo de CeO2, apresentam baixa resistividade, de 0,97 cm2 a 750ºC em atmosfera de 5% CH4/3\\%H2O/N2. Portanto, o material desenvolvido neste trabalho apresenta as melhores propriedades morfológicas, estruturais, elétricas e catalíticas relatadas na literatura para aplicações como ânodo de SOFC e catalisador, comparado a materiais similares relatados na literatura. / Mesoporous ZrO2-CeO2 composites are being developed due to their excellent morphological and structural properties, which are necessary for their use in several applications, including gas sensors, three way catalysts (TWC) and solid oxide fuel cells (SOFCs). In this work a new synthesis method was developed based on a template cooperative sol-gel approach, using the tri-block polymer P-123 and Zr/Ce chlorides as the oxides\' precursors. Since high cerium oxide quantities lead to better catalytic performance, the ZrO2-x(mol)%CeO2 were synthesized with x = 50, 70 and 90. Two different calcination processes were tested (until 540 and 400 ºC). NiO was impregnated in order to obtain enough electronic conductivity for their application as SOFC anodes. X-ray diffraction results showed that these systems are biphasic and crystallized preferentially into cubic fluorite type structure together with smaller quantities of the tetragonal zirconia-ceria phase. A 100% cubic phase was retained for 90% of CeO2 after 400 ºC calcination. Textural and morphological characteristics for 540ºC calcination evaluated from N2 sorption, electronic microscopy images and small angle X-ray scattering revealed a two-density (pores/particles) random crystalline clusters of mesoporous ZrO2-CeO2, with homogeneous composition, average superficial area (30-40 m2/g), high dispersivity of pores/particle sizes. Calcination until 400 ºC presented a narrower pore size distribution and smaller pores, with higher superficial area (> 100 m2/g). It was observed that NiO particles formed an uniform layer over the ZrO2-CeO2 without filling or blocking the zirconia-ceria pores. Temperature programmed reduction experiments showed that for all ceria contents the reduction percentage of Ce4+ species in the samples was higher and at lower temperatures (beginning of reduction at 300 ºC) than standard CeO2 (750 ºC). After NiO impregnation this behavior was similar, with NiO reducing at lower temperatures (320 ºC) as well. Catalytic activity for methane total oxidation reaction was similar for both calcination temperatures, for 90% CeO2, showing 50% of CH4 conversion around 540 ºC. Absorption X-ray in-situ experiments at Ni K-edge and Ce LIII-edge showed that all ceria contents are active for total and partial methane oxidation, CH4 decomposition and CO oxidation at 600 ºC. Electrochemical impedance spectroscopy measurements showed low resistivity for higher ceria content, 0,97 Ocm2 at 750 ºC in 5% CH4/3% H2O/N2 atmosphere. Resuming, the material developed in this work presents the best morphological, structural, electrical and catalytical properties for applications as SOFC anode and catalyst, compared to similar materials reported in the literature.

Nenhuma / Materiais mesoporosos ordenados tipo SBA-16 possuem uma rede de canais e poros de tamanho bem definido na escala nanométrica, com estrutura cúbica, elevada área superficial (400 1000 m2.g-1) e tamanho de poros usualmente em torno de 2 a 30 nm. Essa estrutura de poros torna esses materiais apropriados para incorporar e liberar uma grande variedade de moléculas na sua matriz. Dentre os diversos tipos de materiais SBA, o SBA-16 é considerado uma mesoestrutura muito interessante devido ao fato de possuir um ordenamento de mesoporos cúbico tridimensional correspondente ao grupo especial Im3m, podendo ser um material promissor para várias aplicações. Os materiais mesoporosos podem sofrer diversas modificações na sua superfície, devido à presença dos grupos silanóis, podendo produzir um material com uma funcionalidade direcionada. Neste trabalho, estudou-se a síntese e caracterização do material SBA-16 puro e após o processo de funcionalização para avaliar sua aplicação como sistema de liberação controlada de um fármaco modelo. O processo de modificação da superfície foi realizado pelo método pós-síntese, ou seja, após o obter o material SBA-16, esse passou por um segundo processo para se obter as amostras funcionalizadas. A caracterização do SBA-16 puro e funcionalizado foi feita por análise elementar (CHN), Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Análise Termogravimétrica (TG), Adsorção de Nitrogênio, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), Espalhamento de Raios X a Baixos Ângulos (SAXS), e Ressonância Magnética Nuclear (RMN). Por meio da técnica de espectroscopia de absorção na região do infravermelho, foi possível observar, a partir dos espectros das amostras funcionalizadas, bandas características das vibrações da rede de sílica, bem como bandas referentes às vibrações dos grupos alquilas ancorados na estrutura da sílica. A presença do fármaco atenolol no material mesoporoso e nas amostras funcionalizadas também pode ser confirmada por meio das medidas de FTIR. A estabilidade térmica e as degradações que ocorrem nos componentes puros, bem como nas amostras modificadas na superfície, foram investigadas e estabelecidas pela análise termogravimétrica. Por meio da TG foi possível quantificar a presença dos grupos orgânicos ancorados nesse material. A presença dos grupos orgânicos conduziu a alterações na estrutura do material final, com a diminuição da área superficial e volume de poros. Porém, a distribuição de poros se mostrou semelhante em todas as amostras. Os resultados de MEV, MET e SAXS do SBA-16 e das amostras funcionalizadas revelaram uma estrutura bem ordenada de mesoporos, característica intrínseca desses materiais. Por meio das medidas de ressonância magnética nuclear de 29Si e 13C de estado sólido (RMN-MAS) nas amostras funcionalizadas, foi possível caracterizar e avaliar a forma de ligação desses grupos orgânicos na matriz de sílica. Através do ensaio de liberação, foi possível avaliar a quantidade de atenolol incorporado e verificar o comportamento da liberação desse nas amostras sintetizadas. Com os resultados de citotoxicidade foi possível determinar a viabilidade celular, obtendo-se resultados satisfatórios para uma futura aplicação clínica desse material. / Type ordered mesoporous materials SBA-16 have a network of channels and well defined pore size in nanometer scale. Cubic structure has a high surface area (400 - 1000m2.g-1) and pore size is usually around 20 to 30 nm. This porous structure makes these materials appropriate to incorporate and release a large variety of molecules in the matrix. Among these SBA-type silica materials, SBA-16 is considered a very interesting mesostructure due to the its 3D cubic arrangement of mesopores corresponding to the Im3m space group, a promising material for a large range of applications. The mesoporous materials may undergo several changes in its surface due to the presence of silanol groups, which can produce a material with a targeted feature. The materials were characterized by elemental analysis (CHN), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Nitrogen Adsorption, Scanning Electron Microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM), Small Angle X Ray Scattering (SAXS), Nuclear Magnetic Resonance (RMN), and Thermal Analysis. Through the FTIR analysis technique, it was possible to observe characteristic bands of the silica vibrations, as well as vibrations bands due the presence of alkyl groups anchored into the silica structure. The presence of the atenolol in the mesoporous material and functionalised samples was also confirmed by FTIR. The thermal stability and the degradation of the surface modified samples were determined by thermogravimetry. The incorporation of the organic groups into the mesoporous silica led to a significant change in the structural properties of the system, with the decrease of the specific surface area and pore volume, but the pore size distribuition was similar in all samples. The results obtained by SEM, TEM and SAXS for the samples reveal a well-defined cubic arrangement of uniform mesoporous structure, intrinsic characteristic of these materials. By measuring nuclear magnetic resonance of 29Si and 13C solid state (MAS-NMR) in the functionalized samples, it was possible to characterize and measure the extent of binding of organic groups in the silica matrix. Through the release assay was possible to evaluate the amount of embedded atenolol and verify the behavior of the drug release from the synthesized samples. Considering the results of cytotoxicity, it was possible to determine cell viability by obtaining satisfactory results for future clinical application of this material.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A combinação do material mesoporoso SBA-16 com o gel polimérico poli(N-isopropilacrilamida) contendo nanopartículas magnéticas pode conduzir à formação de um material híbrido interessante para aplicação em magnetohipertemia e liberação controlada de fármacos. Neste trabalho, foi explorada a estratégia de síntese de um sistema multifuncional, constituído por SBA-16/Fe3O4/P(N-iPAAm) com o objetivo de avaliar sua potencialidade de geração de calor a partir da magnetita e sua contribuição nos estudos de liberação controlada de fármacos. A caracterização dos materiais foi feita por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), Adsorção de Nitrogênio, Espalhamento de Raios X a Baixos Ângulos (SAXS), Análise Termogravimétrica (TG), Análise Elementar (CHN), Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia Mössbauer, Medidas Magnéticas e Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios X (XPS). Através da análise dos resultados obtidos foi possível confirmar a formação do híbrido, e elucidar as propriedades físico-químicas, estruturais e magnéticas das amostras. Medidas das propriedades de geração de calor mostraram que o híbrido apresentou uma variação de temperatura (T) de 11 e 35C nas concentrações de 10 e de 20 mg/mL, respectivamente, no campo magnético alternado de 126 Oe; e apresentou uma variação de temperatura (T) de 32 e 39C nas concentrações de 10 e de 20 mg/mL, respectivamente, no campo magnético alternado de 168 Oe. Este resultado demonstrou que este sistema multifuncional apresenta potencial como agente de hipertermia para o tratamento do câncer. Por fim, foi feito o estudo da influência dessas nanopartículas magnéticas com a presença do gel na cinética de liberação do fármaco Doxorrubicina (DOX) sob condições in vitro. A liberação foi estudada na ausência e na presença de um campo magnético alternado de 126 Oe, que se constatou a influência do campo magnético no aumento da taxa de liberação da DOX. Este resultado demonstrou que a propriedade da magnetita de gerar calor aliada às propriedades do P(N-iPAAm) de transição de fases (contração) contribuiu para uma melhor taxa de liberação da DOX. / The combination of SBA-16 mesoporous materials with gel polymer poly (N-isopropylacrylamide) containing magnetic nanoparticles can lead to the formation of an interesting hybrid material for use in hybrid magnetic hyperthermia and controlled drug release. In this study, we explored the strategy of synthesis of a multifunctional system consisting of SBA-16/Fe3O4/P(N-iPAAm) in order to assess its potential for heat generation from magnetite and its contribution in the controlled drug release. The materials were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM), Nitrogen Adsorption, Small Angle X Ray Scattering (SAXS), Thermogravimetric Analysis (TG), Elemental Analysis (CHN), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), 57Fe Mössbauer spectroscopy, magnetic measures and X-Ray Photoeletron Spectroscopy (XPS). Through the analysis of the results it was possible to confirm the formation of the hybrid system, and elucidate the physicochemical, structural and magnetic properties of the samples. Measurements of the properties of heat generation showed that the hybrid presents a temperature variation (T) of 11 and 35C in concentrations of 10 and 20 mg/mL, respectively, in the alternating magnetic field of 126 Oe, and presents a temperature variation (T) 32 and 39C at concentrations of 10 and 20 mg/mL, respectively, in alternating magnetic field of 168 Oe. This result indicates that the multifunctional system shows great potential as a hyperthermia agent for cancer treatment. Finally, the study of the influence of these magnetic particles in the kinetics of release of the doxorubicin (DOX) was made in the presence of gel under in vitro conditions. The release was studied in the absence and in the presence of an alternating magnetic field of 126 Oe; it was found that the presence of magnetic field increased the release rate of DOX. This result demonstrated that the property of heat generate from magnetite combined with phase transition (contraction) properties of P(N-iPAAm) contributed to a better control of release of DOX from hybrid system.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:51:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRosaLuz.pdf: 2324271 bytes, checksum: 38301fe0e11f9cf83a774f763dbb7ec0 (MD5) Previous issue date: 2009-01-01 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico / In the context of the stochastic perturbations theories we analyze the accuracy of two linear poroelastic models applied to highly heterogeneous porous media subject to uncertainties in the permeability and the elastic constants. The poroelastic models completely and weakly coupled analized arise characterized by the degree of intensity coupling between the hydrodinamics, governor of the percolation of the fluid and poromechanics which governs the deformation of the porous matrix. New equations for the moments of effective solutions using techniques of asymptotic expansion. In light of the perturbation theory are set simplifying assumptions that clarify clearly the domain of validity of weakly coupled model, widely used in simulation of oil reservoirs in the presence of heterogeneities and correlation in poroelastic coefficients. Computational simulations of the primary extraction of oil process are carried out using Monte Carlo techniques in conjunction with finite element methods. Results obtained clearly confirm the conjecture established by the perturbation theorie related with the inaccuracy of the weakly coupled model in the presence of variability in the elastic constants. The methodology used allows to quantify the distance between the two poroelastics models and therefore propose the appropriate model for different conditions of loading and variability of the geological formation. / No contexto das teorias de perturbação estocástica, analisamos a acurácia de dois modelos poroelásticos lineares aplicados a meios porosos altamente heterogêneos sujeitos as incertezas na permeabilidade e nas constantes elásticas. Os modelos poroelásticos completamente e fracamente acoplados analisados surgem caracterizados pelo grau de intensidade de acoplamento entre a hidrodinámica governante da percolação o do fluido e a poromecânica que rege as deformações da matriz porosa. Novas equações efetivas para os momentos das soluções são obtidas fazendo uso de técnicas de expansão assintótica. À luz da teoria de perturbação, são estabelecidas hipóteses simplificadoras que elucidam o domínio de validade do modelo fracamente acoplado, amplamente utilizado nos simuladores de Reservatórios de Petróleo, na presença de heterogeneidades e correlação nos coeficientes poroelásticos. Simulações computacionais do processo de extração primária de petróleo são realizadas utilizando técnicas de Monte Carlo em conjunção com métodos de elementos finitos. Resultados numéricos obtidos confirmam claramente a conjectura estabelecida pela teoria de perturbação relacionada com a inacurácia do modelo fracamente acoplado na presença de variabilidade nas constantes elásticas. A metodologia empregada permite quantificar a distância entre os dois modelos poroelásticos, e consequentemente, propor a escolha do modelo apropriado para diferentes condições de carregamento e variabilidade da formação geológica.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:51:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thesisRosa.pdf: 2324244 bytes, checksum: e7604311281924e9c68f2886457323e8 (MD5) Previous issue date: 2009-01-10 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico / In the context of the stochastic perturbations theories we analyze the accuracy of two linear poroelastic models applied to highly heterogeneous porous media subject to uncertainties in the permeability and the elastic constants. The poroelastic models completely and weakly coupled analized arise characterized by the degree of intensity coupling between the hydrodinamics, governor of the percolation of the fluid and poromechanics which governs the deformation of the porous matrix. New equations for the moments of effective solutions using techniques of asymptotic expansion. In light of the perturbation theory are set simplifying assumptions that clarify clearly the domain of validity of weakly coupled model, widely used in simulation of oil reservoirs in the presence of heterogeneities and correlation in poroelastic coefficients. Computational simulations of the primary extraction of oil process are carried out using Monte Carlo techniques in conjunction with finite element methods. Results obtained clearly confirm the conjecture established by the perturbation theorie related with the inaccuracy of the weakly coupled model in the presence of variability in the elastic constants. The methodology used allows to quantify the distance between the two poroelastics models and therefore propose the appropriate model for different conditions of loading and variability of the geological formation. / No contexto das teorias de perturbação estocástica, analisamos a acurácia de dois modelos poroelásticos lineares aplicados a meios porosos altamente heterogêneos sujeitos as incertezas na permeabilidade e nas constantes elásticas. Os modelos poroelásticos completamente e fracamente acoplados analisados surgem caracterizados pelo grau de intensidade de acoplamento entre a hidrodinámica governante da percolação o do fluido e a poromecânica que rege as deformações da matriz porosa. Novas equações efetivas para os momentos das soluções são obtidas fazendo uso de técnicas de expansão assintótica. À luz da teoria de perturbação, são estabelecidas hipóteses simplificadoras que elucidam o domínio de validade do modelo fracamente acoplado, amplamente utilizado nos simuladores de Reservatórios de Petróleo, na presença de heterogeneidades e correlação nos coeficientes poroelásticos. Simulações computacionais do processo de extração primária de petróleo são realizadas utilizando técnicas de Monte Carlo em conjunção com métodos de elementos finitos. Resultados numéricos obtidos confirmam pela teoria de perturbação relacionada com a inacurácia do modelo fracamente acoplado na presença de variabilidade nas constantes elásticas. A metodologia empregada permite quantificar a distância entre os dois modelos poroelásticos, e consequentemente, propor a escolha do modelo apropriado para diferentes condições de carregamento e variabilidade da formação geológica.