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A utilização do níquel para melhoria do comportamento tribológico de ligas de titânio

Kwietniewski, Carlos Eduardo Fortis January 2000 (has links)
O objetivo deste trabalho é o de investigar a possibilidade de incrementar a resistência ao desgaste de ligas de titânio, principalmente em deslizamento e a altas tensões de contato, através da aplicação do tratamento de difusão de níquel, o qual envolve a eletrodeposição deste metal e subsequente difusão para dentro do substrato de titânio. As características superficiais do titânio e, assim a resposta tribológica, são alteradas devido a formação de compostos intermetálicos TiNi, bem como espessas zonas de difusão. A caracterização microestrutural foi realizada através da aplicação das técnicas de microscopia óptica, eletrônica de varredura e transmissão, difração de raios X, microssonda e GDS (glow discharge spectroscopy). Perfis de microdureza foram construídos para avaliar o nível de endurecimento da zona de difusão e a técnica de nanoindentação foi utilizada para obter os valores de dureza e módulo de elasticidade, bem como fornecer dados a respeito das características elásticas das diversas camadas formadas. Os ensaios de capacidade de sustentação de carga e desgaste por deslizamento, abrasão e erosão foram realizados para visualizar o desempenho das diferentes microestruturas em diversas condições tribológicas. Finalmente, uma avaliação preliminar da resistência à corrosão das diversas microestruturas foi realizada por medições do potencial de corrosão em circuito aberto e por polarização potenciodinâmica anódica. Os resultados indicaram que a camada de compostos contendo o intermetálico TiNi na superflcie é efetiva no incremento do comportamento tribológico do titânio para baixas a médias tensões de contato. De fato, em deslizamento e sobre carregamento de ~180MPa, observou-se um aumento de resistência ao desgaste de mais de 6000%. Nos outros modos de desgaste, as taxas de desgaste foram também muito inferiores quando comparadas ao material não tratado. Adicionalmente, observou-se que a zona de difusão mostra um grande potencial como primeiro passo de um tratamento dúplex. Justamente, as microestruturas dúplex, formadas pela combinação da zona de difusão de níquel com efetivas camadas anti-fricção, apresentaram resultados muito superiores quanto à capacidade de sustentação de carga se comparadas aos tratamentos singulares (somente a camada anti-fricção depositada sob o titânio). Quando comparados ao material de como recebido e ensaiado em soluções de 3,5%NaCl, as camadas de compostos, formadas pelo tratamento de difusão de níquel, apresentaram comportamento eletroquímico inferior apresentando severa corrosão. Porém, nas microestruturas dúplex, o revestimento TiN produziu resultados similares ao material de como recebido, enquanto que o DLC (Diamond like carbon) apresentou corrosão a partir de determinado potencial. / The aim of this work is to improve the wear resistance of titanium alloys, mainly in sliding and under high contact pressures, by the application of the nickel diffusion surface engineering process, which involves nickel electroplating and subsequent diffusion into titanium substrate. The surface properties of titanium and, hence the tribological response are changed due to formation of Ti-Ni intermetallic compounds as well as thick diffusion zone. The microstructural characterisation was carried out by optical, scanning and transmission microscopy as well as X-ray diffraction, EDX and GDS (glow discharge spectroscopy). Microhardness profiles were built to evaluate the strengthening effect in the diffusion zone. Nanoindentation was used to obtain hardness and elastic modulus was well as elastic recovery and E/H ratio of the different compound layers and coatings. Load bearing capacity as well as sliding, abrasion and erosion wear tests were carried out to visualise the performance of the different microstructures in distinguished tribological conditions. Finally, a preliminary corrosion resistance evaluation was carried by means of open circuit potential and anodic polarisation. The results indicated that the TiNi containing microstructure is effective in improving the tribological performance of the Ti metal 550 titanium alloy under medium low contact pressure. In fact, in sliding, it was observed an improvement of the wear resistance superior to 6,000%. In the other wear modes, the wear rates were also significantly inferior when compared to untreated material. Additionally, it was found that that the nickel diffusion zone has potential as frrst step in duplex treatments. In fact, the duplex microstructures formed by the combination of the nickel . diffusion zone with the anti-friction coatings TiN and DLC (diamond like carbon) have showed a quite superior load bearing capacity if compared with the single microstructures ( direct deposition on untreated titanium substrate ). Compared with the untreated material and in 3,5% NaCl solution, the microstructure containing TiNi on the surface shows inferior electrochemical behaviour. The TiN duplex microstructure shows a better behaviour if compared to the untreated material, while the DLC duplex microstructure instead exhibits severe corrosion for potentials above ~1V.
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Caracterização de uma liga NiTi visando confecção e aplicação como material biomédico em órtese Grampo de Judet

Villarinho, Denis Jardim January 2010 (has links)
No presente trabalho foi feito estudo em ligas metálicas comerciais de NiTi , chapa atuador tipo M com 0,5 mm de espessura e liga 3M termoativada , fio com 0,48mm X 0,64mm referência 4297-919, com secção transversal retangular, afim de caracterizar material a ser utilizado no ciclo operacional de fabricação do grampo de Judet. . Para a caracterização do fio e da chapa foi decidido se usar inicialmente o DSC (Differential Scanning Calorimeter) Calorímetro Diferencial de Varredura. Esses testes foram realizados com o intuito de se determinar as temperaturas de transformação de fases das ligas. Com esse teste foi observado, que a liga M não era a melhor escolha para ser utilizada como grampo de Judet, devido às temperaturas mostradas, Mf , Ms, As e Af por serem apropriadas para atuadores. A liga 3M com características de liga tipo BT, Body temperature, temperatura corporal, mostrou-se adequada ao grampo em estudo. Mesmo assim foi decidido caracterizar e fabricar o grampo com a liga tipo M pela disponibilidade. Com a liga 3M seria preciso para resfriar a peça, somente soro fisiológico esterilizado a 4ºC para a completa transformação martensítica, também significava que esta peça teria total transformação austenítica a 37ºC, temperatura do corpo humano, quando incluída. Depois disso a chapa tipo M, e o fio 3M, foram observadas com o teste BFR (Bend and Free Recovery) Curvatura e Livre Recuperação, que mostra sua recuperação depois de deformada, em relação a variação de temperatura, teste recomendado para caracterizar ligas níquel-titânio com Af= -25ºC até 90ºC . Suas secções transversais foram observadas ao microscópio óptico. Ensaios de tração foram realizados nas duas ligas. Das curvas obtidas nos testes, foi calculado o módulo de elasticidade e observada a resiliência. Depois de vários experimentos com diversas amostras, observando-se a memória de forma e a superelasticidade foi estabelecido o ciclo operacional de fabricação: a) Corte da chapa na guilhotina; b) Estampar o grampo de Judet na prensa; c) Tratamento térmico no forno Sanchis; d) Tamboreamento para retirar rebarbas na Roto Finish; e) Lavagem Intermediária; f) Eletro-polimento; g) Lavagem ultrassônica; h) Embalagem em seladora cirúrgica e i) Esterilização em autoclave. / In this work a study was made on commercial alloys of NiTi, actuator sheet type M with 0.5 mm thick and 3M heat activated, wire with 0.48 mm X 0.64 mm reference 4297-919 with rectangular cross-section, order to characterize the material to be used in the manufacturing cycle time staple Judet. . In characterizing the wire and the sheet was initially decided to use the DSC (Differential Scanning Calorimeter). These tests were conducted to determine the phase transformation temperatures of alloys. With this test, it was observed that the alloy M was not the best choice for use as a staple of Judet, due to the temperatures shown, Mf, Ms, As, Af, suitable for actuators. The alloy features with 3M alloy type BT (Body temperature) was adequate to staple study. Even so it was decided to characterize and produce the staple with type M for availability. With the alloy 3M would have to cool the part, only with sterile saline at 4 º C for complete martensitic transformation also meant that the part would have total austenitic transformation at 37 ° C, when inserted. After that the sheet type M, and the wire 3M, were observed with the test BFR (Bend and Free Recovery) which shows his deformed recovery in relation to temperature change, recommended test to characterize nickel-titanium alloy with Af = -25 º C to 90 º C. Also their cross sections were observed under an optical microscope. Tensile tests were carried out in two alloys. On the curves obtained in the tests, were calculated the modulus of elasticity and resilience observed. After many experiments with different samples, observing the shape memory and super-elasticity was established cycle time of manufacture: a) Cut the plate in the guillotine; b) Stamping Judet staple in press; c) Heat treatment in oven Sanchis; d) Tumbling to remove burrs in the Roto Finish; e) Washing Intermediate; f) Electro-polishing; g) Washing Ultrasonic; h) Packaging sealing operation; i) Sterilization by autoclaving.
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Estudo por ressonância paramagnética eletrônica do íon Co2+ na matriz acetato de níquel tetra hidratado

Gandra, Flávio César Guimarães, 1954- 18 July 1978 (has links)
Orientador: Helion Vargas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-26T17:35:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gandra_FlavioCesarGuimaraes_M.pdf: 2403899 bytes, checksum: ef386696217fc1d1fc0eb5a981d20853 (MD5) Previous issue date: 1978 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Formação dos aluminetos de níquel a partir de pós metálicos

Santos, Rúben Filipe Silva January 2009 (has links)
Tese de mestrado integrado. Engenharia Metalúrgica e de Materiais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009
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A utilização do níquel para melhoria do comportamento tribológico de ligas de titânio

Kwietniewski, Carlos Eduardo Fortis January 2000 (has links)
O objetivo deste trabalho é o de investigar a possibilidade de incrementar a resistência ao desgaste de ligas de titânio, principalmente em deslizamento e a altas tensões de contato, através da aplicação do tratamento de difusão de níquel, o qual envolve a eletrodeposição deste metal e subsequente difusão para dentro do substrato de titânio. As características superficiais do titânio e, assim a resposta tribológica, são alteradas devido a formação de compostos intermetálicos TiNi, bem como espessas zonas de difusão. A caracterização microestrutural foi realizada através da aplicação das técnicas de microscopia óptica, eletrônica de varredura e transmissão, difração de raios X, microssonda e GDS (glow discharge spectroscopy). Perfis de microdureza foram construídos para avaliar o nível de endurecimento da zona de difusão e a técnica de nanoindentação foi utilizada para obter os valores de dureza e módulo de elasticidade, bem como fornecer dados a respeito das características elásticas das diversas camadas formadas. Os ensaios de capacidade de sustentação de carga e desgaste por deslizamento, abrasão e erosão foram realizados para visualizar o desempenho das diferentes microestruturas em diversas condições tribológicas. Finalmente, uma avaliação preliminar da resistência à corrosão das diversas microestruturas foi realizada por medições do potencial de corrosão em circuito aberto e por polarização potenciodinâmica anódica. Os resultados indicaram que a camada de compostos contendo o intermetálico TiNi na superflcie é efetiva no incremento do comportamento tribológico do titânio para baixas a médias tensões de contato. De fato, em deslizamento e sobre carregamento de ~180MPa, observou-se um aumento de resistência ao desgaste de mais de 6000%. Nos outros modos de desgaste, as taxas de desgaste foram também muito inferiores quando comparadas ao material não tratado. Adicionalmente, observou-se que a zona de difusão mostra um grande potencial como primeiro passo de um tratamento dúplex. Justamente, as microestruturas dúplex, formadas pela combinação da zona de difusão de níquel com efetivas camadas anti-fricção, apresentaram resultados muito superiores quanto à capacidade de sustentação de carga se comparadas aos tratamentos singulares (somente a camada anti-fricção depositada sob o titânio). Quando comparados ao material de como recebido e ensaiado em soluções de 3,5%NaCl, as camadas de compostos, formadas pelo tratamento de difusão de níquel, apresentaram comportamento eletroquímico inferior apresentando severa corrosão. Porém, nas microestruturas dúplex, o revestimento TiN produziu resultados similares ao material de como recebido, enquanto que o DLC (Diamond like carbon) apresentou corrosão a partir de determinado potencial. / The aim of this work is to improve the wear resistance of titanium alloys, mainly in sliding and under high contact pressures, by the application of the nickel diffusion surface engineering process, which involves nickel electroplating and subsequent diffusion into titanium substrate. The surface properties of titanium and, hence the tribological response are changed due to formation of Ti-Ni intermetallic compounds as well as thick diffusion zone. The microstructural characterisation was carried out by optical, scanning and transmission microscopy as well as X-ray diffraction, EDX and GDS (glow discharge spectroscopy). Microhardness profiles were built to evaluate the strengthening effect in the diffusion zone. Nanoindentation was used to obtain hardness and elastic modulus was well as elastic recovery and E/H ratio of the different compound layers and coatings. Load bearing capacity as well as sliding, abrasion and erosion wear tests were carried out to visualise the performance of the different microstructures in distinguished tribological conditions. Finally, a preliminary corrosion resistance evaluation was carried by means of open circuit potential and anodic polarisation. The results indicated that the TiNi containing microstructure is effective in improving the tribological performance of the Ti metal 550 titanium alloy under medium low contact pressure. In fact, in sliding, it was observed an improvement of the wear resistance superior to 6,000%. In the other wear modes, the wear rates were also significantly inferior when compared to untreated material. Additionally, it was found that that the nickel diffusion zone has potential as frrst step in duplex treatments. In fact, the duplex microstructures formed by the combination of the nickel . diffusion zone with the anti-friction coatings TiN and DLC (diamond like carbon) have showed a quite superior load bearing capacity if compared with the single microstructures ( direct deposition on untreated titanium substrate ). Compared with the untreated material and in 3,5% NaCl solution, the microstructure containing TiNi on the surface shows inferior electrochemical behaviour. The TiN duplex microstructure shows a better behaviour if compared to the untreated material, while the DLC duplex microstructure instead exhibits severe corrosion for potentials above ~1V.
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Caracterização da estabilidade de aços inoxidáveis austeniticos sem adição de níquel

Ramos, Julio Endress January 2009 (has links)
O desenvolvimento de novas ligas de aços inoxidáveis austeníticos é cada vez mais importante visto que a redução de custos de fabricação e novas aplicações são fundamentais para a manutenção da competitividade das indústrias. Uma nova liga que não necessite a adição de Níquel para manter a microestrutura totalmente austenítica a temperatura ambiente é uma proposta muito interessante. A matéria-prima usada na fabricação do aço deve ter o menor custo possível, e o Níquel aparece como o principal responsável pela variação de preço e custo do aço inoxidável austenítico, o que dificulta o planejamento de custos e vendas das grandes empresas. A substituição do Níquel por Nitrogênio e Manganês é uma ótima opção, já que seus custos e sua flutuação de preço são mais razoáveis e ainda há a chance de usar a combinação dos dois para estabilizar a Austenita e ainda alcançar uma liga com melhores propriedades quando comparados aos aços austeníticos tradicionais. A possibilidade de haver transformação martensítica pode direcionar a utilização do aço inoxidável para aplicações específicas visto que o aumento da resistência mecânica devido a esta mudança de fase pode resultar em diminuição da resistência frente à corrosão. A estabilidade microestrutural de cinco diferentes ligas após deformação plástica foi investigada e caracterizada através das técnicas de Difração de Raios-X e medição de saturação magnética do material, possibilitando a identificação e quantificação das fases austenítica, Martensita α’ e Martensita ε além de suas eventuais transformações. / The development of new austenitic stainless steel alloys is becoming more important since new applications and cost reduction are the main targets of the industries. A new alloy which does not need the addition of Nickel to maintain the microstructure fully austenitic at room temperature in an extremely interesting proposition. Raw material should be costless as possible, and Nickel comes to the austenitic stainless steels as the main responsible for its high price and cost variation. The variations at the market make the sales planning more difficult. The substitution of Nickel by Nitrogen and Manganese is interesting since their price are much more reasonable and the opportunity to mix these both elements and reach an alloy with distinguished properties is feasible. Strain induced martensite can occurs and lead to a strengthening of the alloy while the resistance against corrosion could decrease. The microstructural stability of five different alloys after mechanical deformation were investigated and characterized by X-Ray Diffraction and magnetic saturation measurements to quantify the evolution of α’ martensite and ε martensite.
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Mapeamento por diagramas triaxiais da quantidade de fase δ [delta] e da dureza da liga UNS N07718 submetida a tratamento termomecânico

Lysyk, Russel January 2009 (has links)
Este trabalho tem por objetivo avaliar a influência dos parâmetros de tratamentos termomecânicos (TTM), quais sejam: tempo, temperatura e deformação aplicadas à liga UNS N07718, a fim de se avaliar a variação da quantidade de fase δ bem como a variação da dureza da liga para cada condição de tratamento definida. Obtendo-se por fim diagramas triaxiais que representem os dados de forma condensada. Para atingir estes objetivos as amostras foram primeiramente solubilizadas a 1040ºC por 1 hora, posteriormente foram aplicados cinco níveis específicos de deformação (0%, 15%, 30%, 45% e 60%) referentes a altura dos corpos de prova. Após aplicou-se o tratamento térmico de envelhecimento, com cinco diferentes intervalos de tempo (1,4; 2,8; 13,8; 28 e 138 em horas) e também de temperatura (600, 700, 800, 900 e 1000 em ºC), da inter-relação destes parâmetros obteve-se quinze diferentes condições de tratamento termomecânico. Quatro amostras foram somente solubilizadas e deformadas e uma amostra foi somente solubilizada. Avaliou-se nas amostras já tratatadas termomecanicamente a quantidade de fase δ gerada em cada condição. As propriedades mecânicas foram obtidas por meio da medida da dureza Vickers. A representação dos dados obtidos pelo TTM pode é representada de forma condensada em diagramas tipo triaxiais que possibilitam extrair informações do TTM sob uma ótica diferenciada da tradicional, favorecendo a visualização dos fenômenos que poderiam governar as alterações no que tange as propriedades mecânicas da liga. / This work aims to evaluate the influence of different thermomechanical parameters such as time, temperature and deformation (TMT) applied to UNS N07718 alloy in order to appraise the δ phase content and hardness changes on each evaluated condition. Obtaining finally triaxial diagrams that represent the data in a condensed form. Samples were first solubilized at 1040 ºC during one hour and the submitted to five levels of deformation (0%, 15%, 30, 45% and 60% relative the initial height of the specimen). Secondly the samples were aged during five different times (1,4; 2,8; 13,8; 28 and 138h) and temperatures (600, 700, 800, 900 and 1000 ºC). Fifteen different thermomechanical treatment conditions were obtained through the correlation of such parameters. Four specimens were only solubilized and deformed, and one was just solubilized. For each sample δ phase content evaluation was performed. Mechanical properties were obtained by Vickers Hardeness. The representation of data obtained by TMT can be represented in a condensed form in type triaxial diagrams that allow to extract information from the TMT in a different perspective of traditional, favoring the view of the phenomena that they could rule changes with respect to mechanical properties of the alloy.
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Estudo da atividade eletrocatalítica da reação de desprendimento de hidrogênio (RDH) sobre cátodos de níquel e níquel-molibdênio / Study of the eletrocatalítica activity of the reaction of hydrogen unfastening (RDH) on cathodes of nickel and nickel-molybdenum

Estumano, Gerson 25 June 2009 (has links)
ESTUMANO,G.S. Estudo da atividade eletrocatalítica da reação de desprendimento de hidrogênio (RDH) sobre cátodos de níquel e níquel-molibdênio . 2009. 91f. Tese (Doutorado Química Inorgânica) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by irlana araujo (irlanaaraujo@gmail.com) on 2011-11-28T19:02:09Z No. of bitstreams: 1 2009_tes_Ges Estumano.pdf: 7604265 bytes, checksum: 4788326d0b9f8b85708d567c7a62ac5d (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Nascimento(vieiraaline@yahoo.com.br) on 2011-11-29T14:34:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_tes_Ges Estumano.pdf: 7604265 bytes, checksum: 4788326d0b9f8b85708d567c7a62ac5d (MD5) / Made available in DSpace on 2011-11-29T14:34:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_tes_Ges Estumano.pdf: 7604265 bytes, checksum: 4788326d0b9f8b85708d567c7a62ac5d (MD5) Previous issue date: 2009-06-25 / In this work it was accomplished studies about the hydrogen evolution reaction (HER) in alkaline middle under alloys of Ni-Mo obtained by electrodepositing in different operational conditions. By comparison, it was also made tests on the surfaces of Ni electrodeposited in the same conditions used for Ni-Mo alloy. For the alloy electrodepositing two electrolytic baths were prepared with Ni and Mo from different compositions and another bath just with Ni. The bath pHs were adjusted to the 9,5 value. The electrodeposits were obtained under galvanostatic control using plating solution with different molybdate ion concentration and current density of 50 mA cm-2. The substratum used was copper with 2 cm2 of geometric area. It was used three electric charge values: 50, 100 and 150C. Another study parameter was the employment of the ultra-sonic radiation in order to compare the electrodeposited alloys under the radiation effect with those obtained in absence. Two temperature conditions were used: room temperature (29°C) and 40°C. The amount of Ni and Mo on the electrodeposited surfaces was obtained by microanalysis of Energy Dispersive X-ray (EDX). The analysis of the superficial morphology of the layers was made using the Scanning Electron Microscopy (SEM). Electrochemical analyses were carried out by cyclic voltammetry in order to determinate the electrochemical active area on Ni and Ni-Mo surfaces. The better active areas samples were selected to others rehearsals. Tafel Diagrams were made, (maintaining stationary state, with the potenciostatic method, applying 20 different potentials inside of the strip of -1,6 V to - 0,95 V), in order to study the relation current-potential, the mechanism and the activation energy of RDH, in alkaline middle. The RDH mechanism used in the samples was the Tafel/Volmer type with the Volmer determining stage. A preferential nickel electrodepositing was observed, and by using ultrasound radiation waves it increased the amount of Mo and altered the morphology of the layers, producing, in some samples, cracks. The samples of Ni-Mo presented good stability in the long term test and minor activation energy values to the obtained for the Ni electrodepositing / Nesse trabalho foram realizados estudos sobre a reação de desprendimento de hidrogênio (RDH) em meio alcalino sob ligas de Ni-Mo obtidas por eletrodeposição em diferentes condições operacionais. Para efeito de comparação também foram feitos testes em superfícies de Ni eletrodepositadas dentro das mesmas condições utilizadas para as ligas de Ni-Mo. Para a eletrodeposição das ligas foram preparados dois banhos eletrolíticos, com Ni e Mo, de diferentes composições e um outro banho apenas com Ni . O pH dos banhos foi ajustado com NH4OH. As ligas foram eletrodepositadas sob controle galvanostático em densidade de corrente de 50 mA cm-2. O substrato utilizado foi o cobre. Utilizou-se três valores de carga elétrica: 50, 100 e 150C. Outro parâmetro de estudo foi o emprego da radiação ultra-sônica a fim de comparar as ligas eletrodepositadas sob o efeito dessa radiação com as obtidas na sua ausência. Duas condições de temperatura foram empregadas: ambiente (29°C) e 40°C. Os teores de Ni e de Mo nas superfícies eletrodepositadas foram obtidas por microanálise de energia dispersiva de raios-X (EDX). A análise da morfologia superficial das camadas foi feita usando o microscópio eletrônico de varredura (MEV). Foram feitas análises por voltametria cíclica a fim de estimar a área eletroquimicamente ativa das superfícies de Ni e de Ni-Mo. As amostras com melhores áreas ativas foram selecionadas para os demais ensaios. Foram construídos diagramas de Tafel, (mantendo estado estacionário, com o método potenciostático, aplicando 20 potenciais diferentes dentro da faixa de -1,6 V até - 0,95 V), a fim de estudar a relação corrente-potencial, o mecanismo e a energia de ativação da RDH, em meio alcalino. O mecanismo da RDH nas amostras foi do tipo Tafel/Volmer com a etapa de Volmer determinante. Observou-se uma eletrodeposição preferencial do níquel, e, que a utilização da radiação de ultra-som elevou o teor de Mo e alterou a morfologia das camadas, produzindo trincas em algumas amostras. As amostras de Ni-Mo apresentaram boa estabilidade no ensaio de Operação Contínua e valores de energia de ativação inferiores aos obtidos para o Ni eletrodepositado
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Síntese, caracterização e aplicação de nanopartículas de níquel em reações de hidrogenação de compostos carbonílicos a,B-insaturados e nitrocompostos

Zaramello, Laize January 2017 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-30T03:19:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 349404.pdf: 4893478 bytes, checksum: 58ba5d136ef191caf868d1b596a0854a (MD5) Previous issue date: 2017 / Diferentes catalisadores baseados em nanopartículas de níquel (Ni-NPs) foram sintetizados empregando dois diferentes métodos: O primeiro, consistiu na redução do complexo organometálico, acetilacetonato de níquel (Ni (acac)2), por amina, na presença do ligante trioctilfosfina (TOP). O segundo, consistiu na decomposição do complexo organometálico bis-(1,5-ciclooctadieno)níquel(0), (Ni (COD)2), em atmosfera de hidrogênio, na presença de diferentes agentes estabilizantes: polivinilpirrolidona (PVP), mistura de PVP e trifenilfosfina, ácido octanóico, ácido esteárico e hexadecilamina. Os catalisadores foram caracterizados por microscopia eletrônica de transmissão (TEM), espectroscopia de emissão atômica por plasma indutivamente acoplado (ICP-AES), entre outras técnicas. A Ni-NP obtida da redução do complexo Ni(acac)2, Ni-TOP, foi avaliada cineticamente na reação de redução de diferentes nitrocompostos (NCs), na presença de NaBH4 em meio aquoso. As reações foram acompanhadas através de espectrofotometria de UV-vis. Para o p-nitrofenol, as constantes de Langmuir-Hinshelwood, de adsorção de substrato e de redutor foram comparáveis aos valores obtidos na literatura para metais nobres, como Ag e Pd. As Ni-NPs obtidas a partir da decomposição do Ni(COD)2, foram avaliadas em dois tipos de reação sob atmosfera de hidrogênio: redução de nitrobenzeno e hidrogenação de compostos ?,?-insaturados. Para a reação de redução do nitrobenzeno, foi observado que o aumento da temperatura favorece a formação de intermediários reacionais, reduzindo a seletividade ao produto anilina. O aumento da pressão, no entanto, aumenta o rendimento da reação, bem como a sua seletividade. Com relação à reação de hidrogenação de olefinas e compostos a,?-insaturados, foi observado boa reatividade para as olefinas e quimiosseletividade com relação aos compostos a,?-insaturados. Estas Ni-NPs apresentaram alta atividade catalítica quando comparados ao catalisador comercial Raney-Ni. Foi realizada uma investigação cinética completa da reação de hidrogenação seletiva da ligação C=C da trans-chalcona, com o melhor catalisador. Neste estudo, foi revelado que a etapa determinante da reação é a hidrogenação do substrato adsorvido na superfície da Ni-NP, com energia de ativação comparável a outros sistemas catalisadores da literatura. Além disto, o catalisador pôde ser reciclado por dez ciclos, sem perda significativa da atividade. / Abstract : A series of different catalytic nickel nanoparticles (Ni-NPs) was prepared following two methods: one through the reduction of the acetylacetonate nickel complex (Ni(acac)2) by amine in the presence of trioctylphosphine. And another from the decomposition of bis-(1,5-cyclooctadiene)nickel(0), (Ni(COD)2) complex under dihydrogen atmosphere in the presence of different stabilizers (polyvinylpyrrolidone PVP, a mixture of PVP and triphenylphosphine, octanoic acid, hexadecylamine, and stearic acid). The catalysts were characterized by Transmission Eletron Microscopy (TEM), Inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES), and others techniques. The catalytic activity of Ni-NP obtained by Ni(acac)2 reduction (Ni-TOP) was evaluated through kinetics studies on the reduction reaction of nitroaromatic compounds (NCs) by NaBH4 in aqueous media. The reactions could be easily monitored by UV-vis spectroscopy. For the substrate p-nitrophenol, the obtained Langmuir-Hinshelwood constants, substrate and reductant adsorption were equivalent to those obtained in the literature for noble metals, such as Ag-NP and Pd-NP. The Ni-NPs obtained by Ni(COD)2 decomposition were evaluated in two types of reaction under H2 atmosphere: reduction of nitrobenzene, and hydrogenation reaction of olefins and a,ß-unsaturated compounds. It was observed, in the nitrobenzene reduction reaction, that the temperature favors the formation of intermediates, reducing the selectivity to the aniline product. The increase in pressure, however, increases the conversion to aniline. Regarding the evaluation of Ni-NPs in the hydrogenation of olefins and a,ß-unsaturated carbonyl compounds, these nanocatalysts exhibited high catalytic activity using olefin as substrates and chemoselectvity using a,ß-unsaturated carbonyl compounds. These Ni-NPs also exhibited high catalytic activity when compared with commercial Raney-Ni. A full kinetic investigation on the trans-chalcone chemoselective reduction of the C=C bond, with the best catalyst, revealed that the rate-determining step is the hydrogenation of the adsorbed substrate on the NPs surface. Moreover, the best catalyst could be reused up to 10 times without significant loss of activity.
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Uso de Mysidopsis juniae na análise da toxicidade dos metais zinco e níquel

Figueirêdo, Lívia Pitombeira de January 2013 (has links)
FIGUEIRÊDO, L. P. de. Uso de Mysidopsis juniae na análise da toxicidade dos metais zinco e níquel. 2013. 82 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Marinhas Tropicais) - Instituto de Ciências do Mar, Universidade Federa do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Geovane Uchoa (geovane@ufc.br) on 2016-01-25T15:01:43Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_lpdefigueiredo.pdf: 1295418 bytes, checksum: 0172dfb6e9252a5d21813552122c725b (MD5) / Approved for entry into archive by Nadsa Cid(nadsa@ufc.br) on 2016-01-25T18:47:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_lpdefigueiredo.pdf: 1295418 bytes, checksum: 0172dfb6e9252a5d21813552122c725b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T18:47:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_lpdefigueiredo.pdf: 1295418 bytes, checksum: 0172dfb6e9252a5d21813552122c725b (MD5) Previous issue date: 2013 / Over the years, a range of pollutants has been released into the environment, forming complex mixtures and causing damage to the biota. Metals are among the most common pollutants that have a high toxicity effect. The present study aims to assess nickel and zinc toxicity, isolated and in mixtures, using the marine microcrustacea Mysidopsis juniae as a model. Three different protocols were applied: first the acute toxicity tests of metals isolated and in mixtures (10 organisms per jar with 1-8 days of life, triplicate, 96h, lethality assessed by calculating the LC50); second chronic toxicity tests based on growth (5 organisms per jar with <24 hours of life, quadruplicate, 7 days, length and dry weight were the endpoints); and finally chronic toxicity tests based on fecundity effects (5 organisms per jar with 10 days of life, quadruplicate, 7 days, the number of females with eggs was the endpoint). The mixtures data were analysed according to the conceptual models of Concentration Addition (CA) and Independent Action (IA). The LC50 for zinc and nickel was 0,24 ± 0,02 mg. L-1 and 0,18 ± 0,04 mg. L-1, respectively. The mixtures assays presented acute effect, the additive toxicity to any concentration tested, and the data model best described by CA. The lethality, length and dry weight of M. juniae were affected by chronic exposure to zinc and nickel, exception was the dry weight of nickel exposure that showed no significant difference. The length was the most sensitive endpoint analyzed. On the other hand, the reproductive effects could not be analysed due to the lethality overlapped this parameter in tests. Thus, the metals analyzed presented an additivity pattern which proved to be very sensitive to zinc and nickel, especially when evaluated in the short chronic protocol proposed in this work, which enables the use of the parameters and the specie in future studies. / Ao longo do anos, os mais variados poluentes vem sendo lançados no meio ambiente, isoladamente ou em misturas, causando danos a biota. Dentre os poluentes mais comuns estão os metais, muitos destes com elevada toxicidade. Assim, o presente trabalho teve como objetivo principal determinar a toxicidade dos metais zinco e níquel, isolados e em misturas, utilizando o microcrustáceo marinho Mysidopsis juniae como modelo. Para isso, foram utilizados 3 protocolos distintos: um para avaliar a toxicidade aguda dos metais isolados e em misturas (organismos de 1-8 dias de vida, triplicata, 10 organismo/réplica, 96h de duração e análise da letalidade através do cálculo da concentração letal a 50% dos organismos (CL50); outro para avaliar a toxicidade crônica com base no crescimento (organismos <24 horas de vida, quadruplicata, 5 organismo/réplica, 7 dias de duração e análise do comprimento e peso seco) e, um terceiro, para avaliar a toxicidade crônica com base nos efeitos sobre a fecundidade (organismos 10 dias de vida, quadruplicata, 5 organismo/réplica, 7 dias de duração e análise do número de fêmeas com ovos). Os dados das misturas foram trabalhados segundo os modelos conceituais de Adição da Concentração (CA) e Ação Independente (IA). A CL50 para o zinco e o níquel, isoladamente, foi de 0,24 ± 0,02 mg.L-1 e 0,18 ± 0,04 mg.L-1, respectivamente. Para os experimentos de misturas foi observado efeito na letalidade dos organismos, com toxicidade aditiva para todas as concentrações testadas, sendo os dados melhores descritos pelo modelo CA. A letalidade, o comprimento e o peso seco de M. juniae foram afetados pela exposição crônica ao zinco, enquanto que para o níquel apenas o peso seco não variou significativamente. O comprimento mostrou-se mais sensível do que os outros parâmetros analisados aos metais testados. Os efeitos na reprodução não foram analisados, uma vez que a letalidade se sobrepõe a esse parâmetro. Sendo assim, os metais analisados mostraram um padrão de aditividade em Mysidopsis juniae, que apresentou-se bastante sensível aos metais zinco e níquel, principalmente quando avaliado no protocolo crônico de curta duração, proposto neste trabalho, viabilizando a utilização desses parâmetros e dessa espécie em estudos futuros.

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