Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El documento digital no refiere asesor / Estudia el comportamiento de catalizadores del sistema Ni-Cu soportado sobre Arcilla, Carbón activado, Alúmina y Óxido de Titanio. Los catalizadores fueron preparados al 9,0%W (9,0% W met/Wsop.) de contenido metálico. El método utilizado fue el de impregnación a partir de las sales de los nitratos respectivos, y a fracciones molares respecto al níquel entre 0,00 y 1,00; seguido de un secado y posterior calcinado. Por absorción atómica se realizó el análisis cuantitativo elemental. La presencia de óxidos metálicos de níquel y de cobre se confirmó por análisis DRX y TPR. El análisis de la actividad de los catalizadores se realizó en un reactor batch, a 455 K, 500 r.p.m. y un flujo de 200ml/min de hidrógeno en un periodo de tiempo de 0 a 5 horas. Se tomaron muestras hidrogenadas a 1, 2, 3, 4 y 5 horas. Las medidas de actividad se determinaron por el índice de yodo, que reporta en forma indirecta el grado de insaturación en la muestra. Resultando una mayor actividad en el catalizador soportado en arcilla, a una fracción molar de 0,75 en el cual se observa una disminución del índice de yodo hasta 57,95; el porcentaje en peso de hidrógeno ganado, teniendo en cuenta la mejor actividad de este catalizador, es de 54,33%. La eficiencia o rendimiento de la hidrogenación, considerando la variación de la composición del aceite en el contenido de ácidos grasos es de 56,14% / Tesis

Los materiales llamados semiconductores (muchos de ellos óxidos metálicos) son capaces de generar portadores de carga (huecos y electrones) cuando se iluminan con luz suficientemente energética. Estos portadores son capaces de sostener reacciones redox. Los electrones de la banda de conducción (BC) y los huecos de la banda de valencia (BV) pueden reducir y oxidar, respectivamente, especies que estén en contacto directo con el semiconductor. Además, los electrones y huecos fotogenerados pueden eliminarse en el proceso que se conoce como recombinación. El grado en que se producen estas reacciones redox depende de la eficiencia en la separación de las cargas fotogeneradas. Una separación de los portadores efectiva da lugar a aplicaciones. En esta tesis se abordan detalladamente los procesos de foto(electro)cromismo y foto(electro)catálisis. La separación de los portadores de carga en un material puede verse favorecida por: - La creación de heterouniones entre dos semiconductores (óxidos) distintos. - El diseño adecuado de la nanoestructura de los óxidos: estructuras ordenadas y/o estructuras con mucha superficie interfacial. - La modificación de la superficie o del seno de los óxidos semiconductores (dopado). En las aplicaciones prácticas se pretende que haya una transferencia de carga capaz de impulsar el proceso de interés. Por lo tanto, el control de los procesos de transferencia de carga del semiconductor a través de sus interfases es fundamental en el diseño de materiales para una determinada aplicación. Teniendo todo esto en cuenta, los objetivos establecidos para esta tesis han sido: I. Preparar estructuras ordenadas de nanobarras de α-Fe2O3 (hematita) sobre vidrio conductor e investigar sus propiedades catalíticas para fotooxidar agua. Optimizar el proceso de fotooxidación del agua sobre electrodos de hematita aplicando un pretratamiento electroquímico. Estudiar el efecto del pretratamiento sobre la composición, morfología y estructura electrónica de la hematita. II. Modificar los electrodos de hematita con Ti de dos maneras distintas, una que afecte principalmente a todo el material y otra que afecte a la superficie de la hematita, con el fin de mejorar sus propiedades catalíticas para fotooxidar agua. Aplicar y estudiar el pretratamiento reductivo para los electrodos de hematita tras ser modificados con Ti. III. Modificar la superficie de las nanobarras de hematita con trimetilaluminio (TMA) mediante depósito de capa atómica (Atomic layer deposition - ALD) desde fase gas o por adsorción en fase líquida, con el fin de mejorar sus propiedades fotoelectroquímicas para oxidar agua. Investigar los cambios en las propiedades electrónicas y electroquímicas de los electrodos de hematita tras ser modificados. IV. Preparar electrodos nanoporosos de Ni(OH)2 sobre vidrio conductor (SnO2:F - FTO) e investigar sus propiedades catalíticas para oxidar agua en medio alcalino en función de la cantidad depositada y de la morfología del hidróxido. V. Preparar electrodos nanoporosos basados en capas mixtas TiO2/Ni(OH)2 sobre vidrio conductor e investigar la separación de carga en los mismos con el fin de estudiar su posible utilización en dispositivos fotoelectrocrómicos. Estudiar las cinéticas de los procesos de la coloración y decoloración a través de medidas (foto)(espectro)electroquímicas. Las siguientes cinco conclusiones generales resumen los resultados más importantes en relación con los cinco objetivos previamente mencionados. I. En este estudio se ha conseguido sintetizar barras de hematita nanoestructuradas y con orientación (110) depositadas sobre vidrio conductor a través de un método de baño químico. Estas capas se han utilizado para estudiar el proceso de fotoxidación del agua. Para mejorar las propiedades fotocatalíticas de estas capas se ha empleado un pretratamiento electroquímico simple y altamente controlable que consiste en la aplicación de potenciales negativos por un tiempo muy corto (en el rango de segundos). Este pretratamiento da lugar a una mejora de la fotocorriente de hasta ocho veces asociada a la oxidación del agua, junto con un desplazamiento negativo de 20 mV del potencial de inicio de la fotocorriente. Este pretratamiento también induce cambios en la morfología de los electrodos, capacidad electrocatalítica y en su estructura electrónica. Por lo tanto, el dopado electroquímico no puede considerarse simplemente como un dopado tipo-n capaz de aumentar la fotoactividad de las capas debido a una mejora en el transporte de electrones. En realidad, los resultados obtenidos muestran claramente que se producen cambios mucho más profundos en la estructura electrónica y la composición de las capas que mejoran significativamente las propiedades tanto electro- como foto-electrocatalíticas. De hecho, ambas propiedades siguen una tendencia general similar con el potencial del pretratamiento empleado. Dentro de un marco más general, el pretratamiento reductivo puede ser utilizado también para la mejora de estructuras de hematita previamente modificadas o dopadas. Desde una perspectiva práctica, el dopaje electroquímico tiene la limitación de no ser permanente, lo que significa que debe aplicarse periódicamente. Esto no es un inconveniente serio en un dispositivo práctico, siempre y cuando la mejora inducida por el pretratamiento compense claramente esta limitación. II. Se han diseñado dos estrategias de modificación de hematita económicas utilizando una disolución con un mismo precursor de Ti. En un procedimiento el Ti se introduce en la estructura de hematita, mientras que en la otra, se forma una capa de TiO2 ultra-delgada que cubre por completo la superficie de hematita. Ambas modificaciones inducen un aumento significativo en la fotocorriente para la oxidación de agua (4 - 6 veces). La razón principal de la mejora en las capas modificadas con Ti es la disminución significativa del proceso de recombinación. El freno de la recombinación en las muestras modificadas con una sobre-capa de TiO2 se atribuye principalmente al bloqueo de estados superficiales, mientras que en el caso de las muestras modificadas con Ti intercalado en la estructura se relaciona principalmente con el aumento del área interfacial junto con un aumento de la conductividad electrónica. III. Se han preparado electrodos basados en nanobarras de hematita modificadas con TMA empleando una estrategia simple de impregnación a partir de una disolución de hexano. Los resultados se han comparado con los obtenidos modificando los electrodos de hematita con TMA por ALD. Los electrodos modificados muestran una importante mejora, aumentando tres veces la fotocorriente de oxidación de agua. Por un lado, el TMA bloquea los estados superficiales de hematita y por otro, induce un enriquecimiento electrónico. Tal conclusión fue confirmada cualitativamente en el caso de muestras modificadas con TMA utilizando la técnica de ALD. A pesar de que la modificación en fase líquida ha dado una foto-actividad menor en términos de la magnitud de la fotocorriente que la de ALD, representa una alternativa mucho más económica. Además, el método de impregnación a partir de una disolución es industrialmente escalable. Dentro de un marco más general, la modificación con TMA es potencialmente aplicable a otros semiconductores tipo n. Por lo tanto, podría constituir una estrategia relevante para mejorar la eficiencia de la fotooxidación de agua utilizando otros materiales tales como TiO2, BiVO4, WO3, entre otros. IV. Este estudio muestra que, a través de un procedimiento simple y potencialmente escalable como el baño químico, se pueden producir capas nanoestructuradas ultra-finas de Ni(OH)2 sobre FTO. Estas películas se caracterizan por una gran actividad electrocatalítica. Son capaces de oxidar el agua desarrollando corrientes iguales o superiores a las de películas mucho más gruesas. Esto último está relacionado con el hecho de que la reacción de generación de oxígeno depende de la formación de níquel (IV) que puede verse limitada por la baja conductividad eléctrica de Ni(OH)2. Por tanto, el proceso se favorece en capas finas donde la distancia al substrato conductor es menor. Esta noción es muy importante de cara a su aplicación. No solo se minimiza la cantidad de Ni(OH)2 necesaria sino se producen también ánodos altamente eficientes transparentes y prácticamente incoloros. V. Este trabajo ha mostrado que una capa nanoporosa mixta y delgada de TiO2/Ni(OH)2 depositada sobre vidrio conductor y sometida a un potencial catódico constante puede colorearse al ser iluminada con luz ultravioleta, mientras que se decolora completamente cuando se interrumpe la iluminación. Este fenómeno se ha denominado “fotoelectrocromismo reversible potenciostatico”. El valor del potencial empleado permite seleccionar tanto el contraste en la coloración como la cinética de la decoloración. Este fenómeno es posible debido a la existencia de un área interfacial extendida de contacto TiO2/Ni(OH)2 debido a la estructura nanoporosa que permite un contacto íntimo entre ambos componentes. Desde un punto de vista práctico, estos resultados podrían facilitar el desarrollo de ventanas inteligentes con una nueva funcionalidad porque, además del convencional efecto electrocrómico, trabajarían en un segundo modo, en el que, la coloración respondería a la intensidad de la luz incidente (a un potencial constante).

Resumen La presente tesis doctoral muestra un estudio sobre la síntesis y caracterización de bronces basados en óxidos metálicos de Mo y V, para ser empleados como catalizadores en la reacción de oxidación parcial de propano a ácido acrílico. La preparación de sólidos basados en óxidos mixtos MoVSb, MoVTe y MoVTeNb, se ha llevado a cabo mediante síntesis hidrotermal. Los materiales fueron finalmente activados térmicamente, en atmósfera inerte, para obtener catalizadores activos y selectivos en la oxidación parcial de propano. El estudio de las propiedades físico-químicas de estos materiales (antes y después de la etapa de activación térmica) se ha llevado a cabo mediante el empleo combinado de diversas técnicas de caracterización: adsorción de N2, DRX, FTIR, Raman, microscopía electrónica (SEM/HREM), así como con la determinación de las características redox y/o ácidas superficiales (XPS, TPD-NH3, o la adsorción de moléculas sonda mediante espectroscopia infrarroja). En primer lugar, se ha estudiado la incorporación de un metal promotor en la síntesis de óxidos mixtos MoVTeO. La incorporación de promotores en el gel de síntesis afecta a la distribución de fases cristalinas y al comportamiento catalítico de los materiales dependiendo de la naturaleza del metal incorporado. Únicamente en el caso de la incorporación de Ca, Ga o Nb se ha observado una mejora en las propiedades catalíticas de los materiales. Especialmente, cabe destacar que, además del niobio (elemento promotor ya conocido), la incorporación de galio mejora sustancialmente la selectividad a ácido acrílico durante la oxidación de propano con estos materiales. Así, se han conseguido obtener catalizadores promovidos con galio con rendimientos catalíticos superiores a los obtenidos con los catalizadores ternarios de partida. Posteriormente, se ha estudiado la influencia de los dos parámetros importantes en la síntesis de óxidos mixtos (MoVSbO, MoVTeO y MoVTeNbO): i) la temperatura de síntesis hidrotermal y / Hernández Morejudo, S. (2012). SÍNTESIS, CARACTERIZACIÓN Y PROPIEDADES CATALÍTICAS PARA LA OXIDACIÓN SELECTIVA DE PROPANO DE ÓXIDOS MIXTOS DE METALES DE TRANSICIÓN TIPO BRONCES [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16884

[EN] During the work done in this thesis, new catalysts based on metallic nanoparticles and clusters supported on materials with different properties have been designed and developed trying to improve their stability and potentiate their catalytic activity. For this reason, different physical and chemical properties (oxidation state, particle size, etc.) have been studied for each catalyst and, besides, mechanistic studies needed to optimize the performance of these materials in a specific reaction under the best possible experimental reaction conditions have been carried out. In particular, chapters 3, 4 and 5 have been focused on the development of catalysts based on Au, Pd and CuO supported nanoparticles for the synthesis of organic compounds of interest in different fields. Specifically, it's been possible to synthesize secondary amines, propargilamines, thioethers and amides with good yields, through sustainable methodologies like the hydrogen autotransfer or the oxidative amidation with molecular oxygen as the oxidant agent. Besides, re-use of the different nanocatalysts has been evaluated systematically (aspect of great relevance from the industrial point of view), and also the scope of the reaction by using as starting materials reactants with different substituent groups in each reaction. Finally, chapter 6 has been focused on the study of the catalytic activity presented by Au clusters supported on multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) in the formation of diphenyldisulfide starting from benzenethiol. It's been demonstrated that the number of atoms that formed the cluster has a strong influence on its activity. Specifically, the catalyst shows high activities when the metallic cluster contains a number of atoms in the range between 5 and 10 atoms, while lower or higher cluster atomicities are associated to induction periods or inactive catalysts. The explanation resides in the activation capacity of the reactants presented by the metallic clusters with atomicities inside the aforementioned range or interval, needed for reaction to take place. / [ES] Durante el trabajo realizado en la presente tesis doctoral, se han diseñado y desarrollado catalizadores basados en nanopartículas y clústeres metálicos soportados sobre materiales de diferente naturaleza con objeto de mejorar su estabilidad y potenciar su actividad catalítica. Para ello, se han estudiado las características físico-químicas (estado de oxidación, tamaño de partícula, etc.) de cada catalizador, además de llevar a cabo estudios mecanísticos necesarios para optimizar el desempeño de estos materiales en una determinada reacción en las mejores condiciones experimentales posibles. En particular, los capítulos 3, 4 y 5 se han centrado en el desarrollo de catalizadores basados en nanopartículas soportadas de Au, Pd y CuO para la síntesis de compuestos orgánicos de interés. En concreto, ha sido posible obtener con buenos rendimientos aminas secundarias, propargilaminas, tioéteres y amidas, a través de metodologías sostenibles como la autotransferencia de hidrógeno o la amidación oxidativa empleando oxígeno como agente oxidante. Además, se ha evaluado la reutilización de los catalizadores basados en nanopartículas de forma sistemática (aspecto de gran relevancia desde el punto de vista industrial), así como la generalidad de su uso introduciendo diferentes grupos sustituyentes en los sustratos de partida en cada reacción en particular. Por último, el capítulo 6 se ha centrado en el estudio de la actividad catalítica presentada por clústeres de Au soportados sobre nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNTs) en la formación de difenildisulfuro partiendo de bencenotiol. Se ha podido comprobar como el número de átomos que componen el clúster influye drásticamente en su actividad. En concreto, el catalizador presenta elevadas actividades cuando el clúster contiene un conjunto de átomos dentro de un rango comprendido entre 5-10 átomos, mientras que atomicidades de clúster inferiores o superiores dan lugar a la aparición de periodos de inducción o a catalizadores inactivos. La explicación radica en la capacidad de activación de los reactivos presentada por los clústeres con atomicidades dentro del citado rango o intervalo, necesaria para que la reacción pueda tener lugar. / [CA] Durant el treball realitzat en la present tesi doctoral, s'han dissenyat i desenvolupat catalitzadors basats en nanopartícules i clústers metàl·lics suportats sobre materials de diferent naturalesa, amb l'objectiu de millorar la seua estabilitat i potenciar l'activitat catalítica. Per aquest motiu, s'han estudiat les característiques físico-químiques (estats d'oxidació, grandària de partícula, etc.) de cada catalitzador, a més de dur a terme estudis mecanístics necessaris per optimitzar la utilització d'aquests materials en una determinada reacció en les millors condicions possibles. En particular, els capítols 3, 4, i 5 s'han centrat en el desenvolupament de nanopartícules suportades de Au, Pd i CuO per a la síntesis de compostos orgànics d'interès. Mes concretament, ha sigut possible obtenir bons rendiments a amines secundaries, propargilamines, tioeters i amides, mitjançant metodologies sostenibles como la autotransferència d'hidrogen o la amidació oxidativa amb l'ús d'oxigen com agent oxidant. A més, s'han avaluat la re-utilització dels catalitzadors basats en nanopartícules de manera sistemàtica (aspecte de gran rellevància des del punt de vista industrial), així com la generalitat del seu us mitjançant la introducció de diferents grups substituents en els substrats de partida de cada reacció en particular. Per últim, el capítol 6 s'ha centrat en l'estudi de l'activitat catalítica presentada per clústers d'Au suportats sobre nanotubs de carboni de paret múltiple (MWCNTs) en la formació de disulfurs amb l'ús de bencenotiol de partida. S'ha pogut comprovar com el nombre d'àtoms que constitueixen el clúster influeix de manera dràstica en la seu activitat. Particularment, el catalitzador presenta elevades activitats quan el clústers esta constituït per un conjunt d'àtoms dins el rang comprés entre 5 i 10 àtoms, mentre que atomicitats de clúster inferiors i superiors donen lloc a l'aparició de períodes d'inducció o catalitzadors inactius. L'explicació radica en la capacitat d'activació dels reactius presentada pels clústers amb una atomicitat dins l'esmentat rang o interval, necessària per a que la reacció puga tindre lloc. / Navas Escrig, J. (2016). NANOPARTÍCULAS Y CLÚSTERES METÁLICOS SOPORTADOS PARA LA FORMACIÓN DE ENLACES C-O, C-N, C-S Y S-S [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/64077

Estudos do titânio e suas ligas, como biomateriais, visam melhorar problemas relacionados com a interface osso-implante que podem determinar a qualidade, o tempo de reparação óssea e, por conseguinte o sucesso clínico do implante. O objetivo deste estudo foi avaliar, em ratos, a osteointegração de implantes macroporosos produzidos pelo método da metalurgia do pó (MP), com adição controlada de gelatina. Foram utilizadas, como grupo controle, amostras de titânio comercialmente puro (Ticp) e amostras da liga Ti-13Nb-13Zr obtida pelo processo de MP, sinterizadas a 1150°C / 14 horas (10-5 mBar). Para a obtenção das amostras porosas, foi adicionado até 15% em peso de gelatina aos pós metálicos (Ti, Nb e Zr), as amostras foram tratadas termicamente em forno a vácuo (10-2 mBar) a 300°C / 90 min e sinterizadas. Foi feita a caracterização física dos pós metálicos, da liga sinterizada e amostras porosas. A caracterização biológica iniciou-se pelo teste in vitro de citotoxicidade, de acordo com a norma ISO- 10993-5 (1993), que permitiu a utilização dos implantes em teste in vivo. A avaliação da osteointegração foi realizada em ratos Wistar, macho, em um período de 28 dias. As análises morfológicas, microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura (MEV), avaliaram qualitativamente a osteointegração. Como conclusão, a metodologia inédita do processo de MP modificado pela adição de gelatina, propiciou com êxito a obtenção de implantes metálicos porosos. A gelatina por ser um colágeno, não interferiu na característica final de não-citotoxicidade dos implantes. O tamanho dos poros obtidos por esta técnica permitiu a nutrição e manutenção necessária para a sobrevivência das células, comprovando que os poros e canais formaram uma rede de alta interconectividade comprovando assim o aspecto de osteointegração e osteocondução da liga porosa. / Studies of titanium and its alloys commonly used as biomaterials, aim to improve bone-implant interface related problems which may determine the quality, the bone repairing time and therefore the clinical success of the implant. The goal of this study was to evaluate, in rats, osteointegration of macroporous implants produced by powder metallurgy (PM) method, with controlled addition of gelatin. Were used as control group, samples of commercially pure titanium (cpTi) and samples of the Ti-13Nb-13Zr alloy obtained by the PM process, sintered at 1150ºC / 14 hours (10-5 mBar). To obtaining the porous samples, at most 15% in weight of gelatin was added to metallic powders (Ti, Nb and Zr), the samples were thermally treated in vacuum oven (10-2 mBar) at 300°C / 90 min, and sintered. Physical characterization of metallic powders, sintered alloy and porous samples were made. The biological characterization began by in vitro cytotoxicity essay according with norm ISO-10993-5 (1993), which allowed uses the implants for in vivo testing. The osteointegration evaluation was performed in Wistar rats, males, for 28 days period. The morphological analyses, optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM), evaluated qualitatively the osteointegration. Concluding, the unpublished new methodology of PM process modified by addition of gelatin, propitiate with success the obtaining of porous metallic implants. The gelatin as a collagen did not interfered in the final non-cytotoxic implant characteristic. Porous size obtained by this technique allowed the nourishing and necessary maintenance to cell survival, proving that the pores and channels formed a high interconnectable network showing thus the osteointegration and osteoconduction feature of the porous alloy.

Este trabalho consiste na análise da modificação superficial da liga armazenadora de hidrogênio, MmNi3,4Co0,8Al0,8, através de óxidos de Cobre, Níquel e Cobalto, utilizando-se para tanto o método sol-gel. As técnicas de caracterização usadas para o recobrimento obtido, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Redução Térmica Programada (RTP), permitiram a observação de uma \"rede\" formada pelos óxidos presentes nos recobrimentos que proporcionam a aglomeração das partículas da liga, sem contudo, impedir a interação de hidrogênio com o material. O estudo do comportamento eletroquímico do recobrimento foi realizado pelas técnicas de Voltametria Cíclica , Ciclos Galvanostáticos de Carga e Descarga e Espectroscopia de Impedância. Foi possível verificar que a camada de óxidos formada pelo recobrimento através do método sol-gel melhora o desempenho da liga: em relação a sua capacidade de descarga que é significativamente aumentada, principalmente no recobrimento por óxido de cobalto e também em relação a proteção contra a pulverização do material, que proporciona maiores números de ciclos de carga e descarga / This work consists in the analysis of the surface modification of the hydrogen storage alloy, MmNi3,4Co0,8Al0,8, threugh Copper, Nickel and Cobalt oxides, using for this the sol-gel method. The characterization techniques used for the obtained surfase modification (SEM and TPR) allowed the observation of a \" net \" formed by the presents oxides in the surface modification that provides the gathering of the alloys particles, without however, to harm the hydrogen interaction with the material. The study of the electrochemical behavior of the surface modification was carried out by the techniques of Cyclic Voltammetry, Charge/Discharge cycles and Electrochemical Impedance. It was possible to verify that the oxides of layer formed by the surface modification for the sol-gel method improves the alloy performance: in relation to its discharge capacity that is significantly increased, mainly in the surface modification by oxide of cobalt, and also in relation to the protection against the deterioration of the material, that provides higher numbers of cycles charge and discharge

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2017-07-17T10:48:59Z No. of bitstreams: 2 Tese - Luciana Gonçalves Tibiriçá - 2017.pdf: 6686915 bytes, checksum: c0dc9c3a9ceb807167d37d609bd0cd3f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-07-17T11:22:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Luciana Gonçalves Tibiriçá - 2017.pdf: 6686915 bytes, checksum: c0dc9c3a9ceb807167d37d609bd0cd3f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-17T11:22:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Luciana Gonçalves Tibiriçá - 2017.pdf: 6686915 bytes, checksum: c0dc9c3a9ceb807167d37d609bd0cd3f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-07-17 / The State of Goiás (Brazil) has in the mining activity a relevant source of gathering funds and which is part of its history of occupation and formation of urban networks. The mining activity is administrated by technical criteria defined by the Brazilian Department of Mining Production (as known as DNPM), being environmental licensing a part that integrates them. With the pointed requirements on the environmental legislation, the formal mining exploration has adapted itself in front of the need of conserve/preserve the environment considering the geological and geographical conditions. Present in several industries, the use of mineral resources allows the development of varied goods, moving finance market and creating jobs. From the principles that mining is an activity of wide economic impact, involves environmental problems and that the mining activity of the State of Goiás needs deep researches of characterization, we developed this thesis. The assessment of the several mineral was made by the employment of a methodology in municipal scale, from those with major revenue arising from the mineral compensation due to the extraction of metallic minerals or non metallic more profitable currently for Goiás, beyond the sand considering the period between 2010 and 2014. The results show that in the social aspect, the difference between the main mining municipalities of Goiás is not relevant, even with the contribution from the mineral compensation. For the municipalities producers of sand, the economic impact is minimum and there are difficulties in following the recuperation of degraded areas, because the resource is not enough to enable the manager the actions of local development. / O Estado de Goiás tem na mineração uma fonte de arrecadação relevante e que faz parte de sua história de ocupação e formação das redes urbanas. A atividade mineral é administrada por critérios técnicos definidos pelo Departamento Nacional da Produção Mineral (DNPM), sendo que o licenciamento ambiental é parte integrante dos mesmos. Com as exigências apontadas nas legislações ambientais, a exploração mineral formal tem se adaptado frente à necessidade de conservar/preservar o ambiente considerando as condições geológicas e geográficas. Presente em diversas indústrias, o uso dos recursos minerais permite o desenvolvimento de produtos variados, movimentando o mercado financeiro e gerando emprego. A partir dos princípios de que a mineração é uma atividade de amplo impacto econômico, envolve problemas ambientais e que a mineração goiana necessita de pesquisas de caracterização mais aprofundadas, desenvolveu-se esta tese. Para avaliação dos diversos minérios empregou-se uma metodologia em escala municipal, a partir daqueles com maior receita oriunda da compensação mineral decorrente da extração de minérios metálicos ou não metálicos mais rentáveis atualmente para Goiás, além da areia considerando o período entre 2010 e 2014. Os resultados obtidos demonstram que no aspecto social, a diferença entre os principais municípios mineradores de Goiás não é relevante, apesar do aporte advindo da compensação mineral. Para os municípios produtores de areia, o impacto econômico é mínimo e há dificuldades em acompanhar a recuperação das áreas degradadas, pois o recurso não é suficiente para possibilitar ao gestor as ações de desenvolvimento local.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6383.pdf: 2742883 bytes, checksum: 5112e9843584df5fa969b2e48a183ced (MD5) Previous issue date: 2014-09-18 / Financiadora de Estudos e Projetos / Fossil Fuels have been used for more than a century as energy sources and vectors. Albeit their high energy densities and easy transport and containment, their availability is limited and they are notorious local pollution and global warming drivers, delivering no sustainability. Hydrogen Fuel Cells are a promising alternative for its substitution. However, more technological development is necessary for the production, conversion and especially for the storage of Hydrogen. Several materials absorb hydrogen, storing it through physical or chemical bonds. Innumerous research efforts have been conducted for the discovery of new such materials and for the enhancement of their hydrogen storage properties. The present work attempted to quantify these efforts through Scientometrics, revealing their time evolution, main material classes and work strategies of countries and institutions. Scientific Publications in the field were collected and processed by Text Mining associated with Bibliometrics. Technological Indicators were elaborated and analyzed with Technological Forecasting and Competitive Intelligence tools. We mapped the time evolution of the publications in the field, in the Materials Classes and in the main countries, the concentration of efforts per Country, and the main Institutions per Materials Class. From 2010 we observed a reduction in the number of Publications, related to the frustration of the exaggerated expectancies generated in the previous decade s Hydrogen Hype, associated with the transfer of efforts to Battery based Electrical and Hybrid Vehicles. Among the Materials classes, Metal Organic Frameworks stood out for their highest number of publications and growth, although its research only recently gained momentum. The main Countries were split into those that showed a recent growth in the number of publications and those that stagnated after 2010. From the general analysis of the field and the strategies of the main countries and research institutions, we expect to support decision making in the field, concerning amongst others: the allocation of human and monetary resources, effort directing, partnership formation and benchmarking. / Fossil Fuels have been used for more than a century as energy sources and vectors. Albeit their high energy densities and easy transport and containment, their availability is limited and they are notorious local pollution and global warming drivers, delivering no sustainability. Hydrogen Fuel Cells are a promising alternative for its substitution. However, more technological development is necessary for the production, conversion and especially for the storage of Hydrogen. Several materials absorb hydrogen, storing it through physical or chemical bonds. Innumerous research efforts have been conducted for the discovery of new such materials and for the enhancement of their hydrogen storage properties. The present work attempted to quantify these efforts through Scientometrics, revealing their time evolution, main material classes and work strategies of countries and institutions. Scientific Publications in the field were collected and processed by Text Mining associated with Bibliometrics. Technological Indicators were elaborated and analyzed with Technological Forecasting and Competitive Intelligence tools. We mapped the time evolution of the publications in the field, in the Materials Classes and in the main countries, the concentration of efforts per Country, and the main Institutions per Materials Class. From 2010 we observed a reduction in the number of Publications, related to the frustration of the exaggerated expectancies generated in the previous decade s Hydrogen Hype, associated with the transfer of efforts to Battery based Electrical and Hybrid Vehicles. Among the Materials classes, Metal Organic Frameworks stood out for their highest number of publications and growth, although its research only recently gained momentum. The main Countries were split into those that showed a recent growth in the number of publications and those that stagnated after 2010. From the general analysis of the field and the strategies of the main countries and research institutions, we expect to support decision making in the field, concerning amongst others: the allocation of human and monetary resources, effort directing, partnership formation and benchmarking. / Combustíveis fósseis vêm sendo utilizados há mais de um século como fontes de energia e vetores energéticos. Apesar das altas densidades energéticas e fáceis transporte e contenção, sua disponibilidade é limitada e ocasionam poluição local e aquecimento global, não entregando sustentabilidade. Células a Combustível a Hidrogênio são uma alternativa promissora para sua substituição. No entanto, são necessários aprimoramentos tecnológicos na produção, conversão e especialmente no armazenamento do Hidrogênio. Diversos materiais absorvem hidrogênio, armazenando-o por adsorção ou quimicamente no estado sólido. Inúmeras pesquisas vê sendo realizadas para a descoberta e a melhoria das propriedades destes materiais. O presente trabalho buscou quantificar estas pesquisas através da Cientometria, revelando sua evolução temporal, as principais classes de materiais e as estratégias de atuação de países e instituições. Partindo de publicações científicas da área, utilizamos a Mineração de Textos associada à Bibliometria, elaborando Indicadores Tecnológicos e os analisando através da Prospecção Tecnológica e da Inteligência Competitiva. Mapeamos a evolução das publicações em todo o campo, nas classes de materiais e nos principais países, a concentração de esforços por país e as principais instituições por classe de materiais. Observamos a partir de 2010 uma redução no crescimento das publicações, relacionada à frustração das expectativas exageradas da década anterior e ao redirecionamento das atenções para veículos elétricos e híbridos a bateria. Entre as classes de materiais, destacaram-se as Redes Metalorgânicas por seu surgimento recente e crescimento acelerado. Os principais países se dividiram entre os que apresentaram crescimento recente e os que apresentaram estagnação após 2010. A partir da análise geral do setor e das estratégias dos principais países e principais instituições de pesquisa, esperamos apoiar a tomada de decisões na área, por exemplo, na alocação de recursos humanos e financeiros, direcionamento de esforços, formação de parcerias e benchmarking. / Combustíveis fósseis vêm sendo utilizados há mais de um século como fontes de energia e vetores energéticos. Apesar das altas densidades energéticas e fáceis transporte e contenção, sua disponibilidade é limitada e ocasionam poluição local e aquecimento global, não entregando sustentabilidade. Células a Combustível a Hidrogênio são uma alternativa promissora para sua substituição. No entanto, são necessários aprimoramentos tecnológicos na produção, conversão e especialmente no armazenamento do Hidrogênio. Diversos materiais absorvem hidrogênio, armazenando-o por adsorção ou quimicamente no estado sólido. Inúmeras pesquisas vê sendo realizadas para a descoberta e a melhoria das propriedades destes materiais. O presente trabalho buscou quantificar estas pesquisas através da Cientometria, revelando sua evolução temporal, as principais classes de materiais e as estratégias de atuação de países e instituições. Partindo de publicações científicas da área, utilizamos a Mineração de Textos associada à Bibliometria, elaborando Indicadores Tecnológicos e os analisando através da Prospecção Tecnológica e da Inteligência Competitiva. Mapeamos a evolução das publicações em todo o campo, nas classes de materiais e nos principais países, a concentração de esforços por país e as principais instituições por classe de materiais. Observamos a partir de 2010 uma redução no crescimento das publicações, relacionada à frustração das expectativas exageradas da década anterior e ao redirecionamento das atenções para veículos elétricos e híbridos a bateria. Entre as classes de materiais, destacaram-se as Redes Metalorgânicas por seu surgimento recente e crescimento acelerado. Os principais países se dividiram entre os que apresentaram crescimento recente e os que apresentaram estagnação após 2010. A partir da análise geral do setor e das estratégias dos principais países e principais instituições de pesquisa, esperamos apoiar a tomada de decisões na área, por exemplo, na alocação de recursos humanos e financeiros, direcionamento de esforços, formação de parcerias e benchmarking.

Estudos do titânio e suas ligas, como biomateriais, visam melhorar problemas relacionados com a interface osso-implante que podem determinar a qualidade, o tempo de reparação óssea e, por conseguinte o sucesso clínico do implante. O objetivo deste estudo foi avaliar, em ratos, a osteointegração de implantes macroporosos produzidos pelo método da metalurgia do pó (MP), com adição controlada de gelatina. Foram utilizadas, como grupo controle, amostras de titânio comercialmente puro (Ticp) e amostras da liga Ti-13Nb-13Zr obtida pelo processo de MP, sinterizadas a 1150°C / 14 horas (10-5 mBar). Para a obtenção das amostras porosas, foi adicionado até 15% em peso de gelatina aos pós metálicos (Ti, Nb e Zr), as amostras foram tratadas termicamente em forno a vácuo (10-2 mBar) a 300°C / 90 min e sinterizadas. Foi feita a caracterização física dos pós metálicos, da liga sinterizada e amostras porosas. A caracterização biológica iniciou-se pelo teste in vitro de citotoxicidade, de acordo com a norma ISO- 10993-5 (1993), que permitiu a utilização dos implantes em teste in vivo. A avaliação da osteointegração foi realizada em ratos Wistar, macho, em um período de 28 dias. As análises morfológicas, microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura (MEV), avaliaram qualitativamente a osteointegração. Como conclusão, a metodologia inédita do processo de MP modificado pela adição de gelatina, propiciou com êxito a obtenção de implantes metálicos porosos. A gelatina por ser um colágeno, não interferiu na característica final de não-citotoxicidade dos implantes. O tamanho dos poros obtidos por esta técnica permitiu a nutrição e manutenção necessária para a sobrevivência das células, comprovando que os poros e canais formaram uma rede de alta interconectividade comprovando assim o aspecto de osteointegração e osteocondução da liga porosa. / Studies of titanium and its alloys commonly used as biomaterials, aim to improve bone-implant interface related problems which may determine the quality, the bone repairing time and therefore the clinical success of the implant. The goal of this study was to evaluate, in rats, osteointegration of macroporous implants produced by powder metallurgy (PM) method, with controlled addition of gelatin. Were used as control group, samples of commercially pure titanium (cpTi) and samples of the Ti-13Nb-13Zr alloy obtained by the PM process, sintered at 1150ºC / 14 hours (10-5 mBar). To obtaining the porous samples, at most 15% in weight of gelatin was added to metallic powders (Ti, Nb and Zr), the samples were thermally treated in vacuum oven (10-2 mBar) at 300°C / 90 min, and sintered. Physical characterization of metallic powders, sintered alloy and porous samples were made. The biological characterization began by in vitro cytotoxicity essay according with norm ISO-10993-5 (1993), which allowed uses the implants for in vivo testing. The osteointegration evaluation was performed in Wistar rats, males, for 28 days period. The morphological analyses, optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM), evaluated qualitatively the osteointegration. Concluding, the unpublished new methodology of PM process modified by addition of gelatin, propitiate with success the obtaining of porous metallic implants. The gelatin as a collagen did not interfered in the final non-cytotoxic implant characteristic. Porous size obtained by this technique allowed the nourishing and necessary maintenance to cell survival, proving that the pores and channels formed a high interconnectable network showing thus the osteointegration and osteoconduction feature of the porous alloy.

Este trabalho consiste na análise da modificação superficial da liga armazenadora de hidrogênio, MmNi3,4Co0,8Al0,8, através de óxidos de Cobre, Níquel e Cobalto, utilizando-se para tanto o método sol-gel. As técnicas de caracterização usadas para o recobrimento obtido, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Redução Térmica Programada (RTP), permitiram a observação de uma \"rede\" formada pelos óxidos presentes nos recobrimentos que proporcionam a aglomeração das partículas da liga, sem contudo, impedir a interação de hidrogênio com o material. O estudo do comportamento eletroquímico do recobrimento foi realizado pelas técnicas de Voltametria Cíclica , Ciclos Galvanostáticos de Carga e Descarga e Espectroscopia de Impedância. Foi possível verificar que a camada de óxidos formada pelo recobrimento através do método sol-gel melhora o desempenho da liga: em relação a sua capacidade de descarga que é significativamente aumentada, principalmente no recobrimento por óxido de cobalto e também em relação a proteção contra a pulverização do material, que proporciona maiores números de ciclos de carga e descarga / This work consists in the analysis of the surface modification of the hydrogen storage alloy, MmNi3,4Co0,8Al0,8, threugh Copper, Nickel and Cobalt oxides, using for this the sol-gel method. The characterization techniques used for the obtained surfase modification (SEM and TPR) allowed the observation of a \" net \" formed by the presents oxides in the surface modification that provides the gathering of the alloys particles, without however, to harm the hydrogen interaction with the material. The study of the electrochemical behavior of the surface modification was carried out by the techniques of Cyclic Voltammetry, Charge/Discharge cycles and Electrochemical Impedance. It was possible to verify that the oxides of layer formed by the surface modification for the sol-gel method improves the alloy performance: in relation to its discharge capacity that is significantly increased, mainly in the surface modification by oxide of cobalt, and also in relation to the protection against the deterioration of the material, that provides higher numbers of cycles charge and discharge