81 |
Caracterização por microscopia eletrônica de transmissão do aço SAE5115 microligado ao nióbio para cementação em altas temperaturasMorais, Rosmary Fátima de January 2002 (has links)
A busca de uma maior competitividade tem levado a indústria a utilizar temperaturas de cementação cada vez mais elevadas. Este aumento na temperatura permite uma significativa diminuição dos tempos de tratamentos, porém pode levar a um aumento generalizado ou anormal do tamanho de grão austenítico bastante deletério as propriedades mecânicas do material. A utilização de elementos formadores de precipitados é uma alternativa para minimizar este problema. Neste trabalho foi estudado um aço SAE 5115 com adição de 0,038% em peso nióbio para ancoramento de grão. Para este estudo foi simulado um tratamento térmico de cementação em temperaturas mais elevadas, como 1000 e 1050°C, por duas horas, partindo-se de duas condições, bruto de laminação e esferoidizado. A técnica de microscopia eletrônica de transmissão (MET) foi empregada para caracterizar os precipitados, bem como avaliar sua contribuição no ancoramento do grão. A caracterização dos precipitados quanto sua composição, morfologia, tamanho e distribuição, foi realizada analisando-se amostras preparadas por extração de réplicas em filme de carbono e por lâminas finas pelo método de polimento plano no “Tripod Polisher”. Sendo que este último, convencionalmente não utilizado em aço, possibilita a obtenção de amostras com extensa área fina para observação no MET, além de facilitar a análise por minimizar o efeito de desvio de feixe em amostras magnéticas. Os resultados das análises comprovam a precipitação de partículas complexas de Nb e que a forma de distribuição, bem como o percentual de tamanho dos precipitados é de suma importância para o ancoramento do grão. Verificou-se uma tendência maior para o aparecimento de grão anormal nas amostras que sofreram o processo de esferoidização.
|
82 |
Avaliação de catalisadores de nióbio na reação de desidratação de 1-butanol / Evaluation of niobium catalysts in the reaction of 1-butanol dehydrationSteffens, Cristine Munari January 2018 (has links)
Óxido e fosfato de nióbio, calcinados em diferentes temperaturas, foram usados como catalisadores na reação de desidratação de 1-butanol, onde o efeito da temperatura de reação, da massa de catalisador e da vazão de butanol sobre a conversão e seletividade a butenos foram avaliadas através de um plano experimental. Foram caracterizadas as propriedades cristalográficas dos catalisadores. A maioria dos catalisadores apresentaram uma estrutura amorfa, mas algumas amostras apresentaram uma estrutura cristalina quando calcinadas em maiores temperaturas, 500 e 850 °C para o NbO e NbP, respectivamente. Nos testes reacionais, observou-se que o aumento da temperatura de calcinação dos catalisadores reduziu a conversão de 1-butanol. O catalisador fosfato de nióbio apresentou maior atividade, já que foi obtida uma conversão similar à do óxido de nióbio com uma massa 5 vezes menor, indicando a presença de sítios ácidos mais ativos. Além disso, a variável reacional que teve maior efeito na conversão foi a vazão de alimentação de 1-butanol; e seu aumento causou um decréscimo nos valores de conversão. Este comportamento indicou que a ordem aparente da reação é menor que um, o que foi confirmado por um modelo cinético baseado em lei de potência, o qual ajustado aos dados experimentais resultou em uma ordem aparente em torno de zero Equações fenomenológicas de velocidade de reação baseadas no modelo LHHW foram desenvolvidos. O teste estatístico F de Fisher foi utilizado para comparar os modelos fenomenológicos obtidos: para o óxido de nióbio calcinado em 400 °C o modelo heterogêneo que leva em conta apenas a adsorção de butanol foi considerado o mais adequado; para o fosfato de nióbio calcinado em 400 °C o modelo heterogêneo que leva em conta a adsorção de butanol e de água foi o mais adequado. Para ambos os catalisadores, com exceção do NbO calcinado em 500 °C, foi observada uma significativa isomerização de 1-buteno a 2-buteno, principalmente nas condições que foi obtida uma maior conversão de butanol. Este fato comprova a elevada força ácida destes catalisadores. A seletividade a 2-buteno foi maior ou igual a 1-buteno em todas as temperaturas e condições de reação com fosfato de nióbio. Para o óxido de nióbio, a seletividade a 2-buteno foi maior em poucas condições reacionais. / Niobium oxide and phosphate, calcined at different temperatures, were used as catalysts in the 1-butanol dehydration reaction, where the effect of reaction temperature, catalyst mass and butanol flow rate on conversion and selectivity to butenes were evaluated through an experimental design. The catalysts crystallographic properties were characterized. Most catalysts presented an amorphous structure, but some samples presented a crystalline structure when calcined at higher temperatures, 500 and 850 °C for NbO and NbP, respectively. In the reaction testes, it was observed that the increase in the catalysts calcination temperature decreased the 1-butanol conversion. The niobium phosphate catalyst presented higher activity, since it was obtained a similar conversion to that of niobium oxide with a mass 5 times lower, indicating the presence of more active acidic sites. Furthermore, the reaction variable that had the highest effect on the conversion was in the 1-butanol feeding flow rate; and its growth caused a decrease in the conversion values. This behavior indicated that the apparent reaction order is lower than one, which was confirmed through a kinetic model based on power law, which adjusted to the experimental data resulted in an apparent order around zero Phenomenological equations of reaction rate based on the LHHW model were developed. The Fisher statistical test was used to compare the phenomenological models obtained: for the niobium oxide calcined at 400 °C the heterogeneous model that takes into account only the adsorption of butanol was considered the most adequate; for the niobium phosphate calcined at 400 °C the heterogeneous model that takes into account the adsorption of butanol and of water was the most adequate. For both catalysts, with the exception of NbO calcined at 500 °C, a significant isomerization of 1-butene to 2-butene was observed, mainly in the conditions that were obtained a higher conversion of butanol. This fact proves the elevated acid strength of these catalysts. The selectivity to 2-butene was higher or equal to 1-butene at all reaction temperature and conditions where niobium phosphate was employed. For the niobium oxide, the selectivity to 2-butene was higher in a few reaction conditions.
|
83 |
Effect of Ti and Nb additions on the formation of craters for if steel galvanneal coatingsStorch, Breno Torezani January 2009 (has links)
Submitted by Stéfany Moreira (stemellra@yahoo.com.br) on 2013-03-06T17:04:00Z
No. of bitstreams: 1
DISEERTAÇÃO_EffectAdditionsFormation.pdf: 2939704 bytes, checksum: b8574d6fa25523b2dad22c94e5d4a45b (MD5) / Approved for entry into archive by Neide Nativa (neide@sisbin.ufop.br) on 2013-03-13T22:11:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1
DISEERTAÇÃO_EffectAdditionsFormation.pdf: 2939704 bytes, checksum: b8574d6fa25523b2dad22c94e5d4a45b (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-13T22:11:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1
DISEERTAÇÃO_EffectAdditionsFormation.pdf: 2939704 bytes, checksum: b8574d6fa25523b2dad22c94e5d4a45b (MD5)
Previous issue date: 2009 / Interstitial Free steels feature alloying elements present in an ultra low C matrix that account for C stabilization and consequently a high number of C free interstitials in a ferrite matrix that give these steels the ideal texture, low yield point, favorable plastic strain ratios, high elongation and n-value necessary for an ideal performance on forming press, drawing and stamping operations especially for automotive body part applications. This Master’s thesis indicates that Ti-stabilized IF steel substrates are more reactive than dual-stabilized IF steel substrates probably due to the presence of islands of Nb oxides at the interface between the steel substrate and the GA coating. These Nb oxides may block the Fe-Zn interdiffusion along the ferrite grain boundaries. Hence, higher reactivity rates for Ti-stabilized IF steel grades mean that this substrate is more prone than a dual-stabilized IF steel to the formation of outbursts and consequently the formation of craters, which are morphologically characterized as clusters of outbursts, whose formation mechanisms are based on capillarity effects accounting for amounts of liquid Zn being drained away from these spots. Besides, this work has also explored the typical chemistry and morphology features of craters on top of dark and light streaked areas on GA coatings, showing that there are d crystals on the bottom of craters on light streaked areas, whereas G phase was found on the bottom of craters on dark streaked areas. Also, it turns out that craters on dark streaked regions are deeper than those on light streaked areas. On top of that, the crater coverage on dark streaked regions is larger than on light streaked areas.
|
84 |
Resposta magnética de supercondutores estruturados: dependência com a granulometriaTrípodi, Alonso Campoi 26 February 2010 (has links)
Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1
2809.pdf: 1662385 bytes, checksum: 6fb1703bc2085627924b6689877b0ad9 (MD5)
Previous issue date: 2010-02-26 / Universidade Federal de Sao Carlos / The maximum critical current that a granular superconductor is able to transport is, in general, limited by the critical current of the weak-links (WLs), which connect neighbor grains. For samples whose intergranular critical current distributions are sufficiently narrow, the temperature dependence of the AC-susceptibility, ( ) '( ) ''( ) ACχ T=χT+iχ T, exhibits a characteristic structure, with two plateaus peaks in χ´ and two peaks in χ´´. The occurrence of an intergranular peak evidences a good control of the WL distribution concerning current transport capability, which, in general, depends on parameters that can be controlled during production of the granular samples. In order to study magnetic flux trapping in superconducting samples, one has to understand the weak-link behavior. The screening and trapping capabilities of a superconducting sample are reflected by the hysteresis loops which, properly treated, reveal the sample maximum capability to transport currents. In this work we have used niobium powder to study the magnetic response of the intergranular regions of compressed pellets; we have managed to understand the role of each of three parameters employed while preparing the pellets: pressure, grain size and its dispersion. We have studied the magnetic response (magnetization and AC susceptibility) dependence on such , controllable parameters. Dissertação de Mestrado Alonso Campoi Trípodi We noticed that samples prepared with higher pressures have larger capability to trap magnetic flux in the intergranular region and stronger WLs. On the other hand, samples with larger particles have WLs with higher critical temperatures, that is, pellets fabricated from larger particles exhibit more robust superconductivity. We have observed the Paramagnetic Meissner Effect, in the form of reentrant curves of Magnetization as a function of Temperature. Comparing pellets with different grain sizes, flux trapping was most efficient for samples with large particles and lower size dispersion. We verified also the metastable character of states prepared in such a way that flux was retained, comparing magnetization measurements before and after application of an AC field, which causes partial release of magnetic flux from intergranular regions, an effect similar to the so-called Vortex Shaking. We also conducted experiments as a function of the applied magnetic field the hysteresis loops aiming at obtaining the magnetic field dependence of the critical current, employing a critical state model for this task. We verified that, for lower temperatures, the critical current density is higher for pellets with larger particles and narrow size dispersion. In summing up, our results clearly indicate that, for a certain granulometry, larger compacting pressures lead to more diamagnetic responses, as well as to WLs with narrower superconducting transitions which turn off at larger temperatures. On the other hand, for a certain compacting pressure in pellets with narrow size dispersions, larger particles lead to stronger WLs. / A máxima corrente crítica que pode ser transportada através de um supercondutor granular é, em geral, limitada pela corrente crítica dos elos fracos (EFRs) que acoplam grãos vizinhos. Para amostras cuja distribuição de correntes críticas intergranulares é suficientemente estreita, a dependência da suscetibilidade-AC com a temperatura, ( ) '( ) ''( ) ACχ T=χT+iχ T, exibe uma estrutura característica, com dois patamares em χ ' e dois picos em χ '' . A ocorrência de um pico intergranular estreito evidencia um bom controle da distribuição dos EFRs no que se refere à sua capacidade de transporte, o quê, em geral, depende de parâmetros que podem ser controlados durante a produção de amostras granulares. Para estudar a retenção de fluxo magnético em amostras supercondutoras é preciso entender o comportamento dos elos fracos. A capacidade de blindagem e aprisionamento de uma amostra supercondutora reflete-se diretamente em seu ciclo de histerese que, devidamente tratado, revela a máxima capacidade de transporte de corrente da amostra. Neste trabalho de mestrado, utilizamos pó de nióbio para estudar a resposta magnética das regiões intergranulares de pastilhas formadas a partir da compactação do pó, tratando de compreender o papel de três parâmetros empregados na preparação da pastilha: a pressão de compactação do pó, o tamanho dos grãos e a sua dispersão. Estudamos a dependência da resposta magnética (magnetização e suscetibilidade AC) com tais parâmetros controláveis. Dissertação de Mestrado Alonso Campoi Trípodi Constatamos que amostras preparadas com maiores pressões têm maior capacidade de aprisionamento de fluxo magnético na região intergranular e EFRs mais fortes. Por outro lado, amostras com partículas maiores têm EFRs com temperaturas críticas mais altas, ou seja, pastilhas fabricadas com partículas maiores exibem uma supercondutividade mais robusta. Observamos o Efeito Meissner Paramagnético, na forma de reentrâncias em curvas de Magnetização em função da Temperatura. Comparando pastilhas com diferentes tamanhos de grãos, o ancoramento dos fluxo foi mais eficaz em amostras com partículas grandes e pequena dispersão de tamanho. Verificamos também o caráter metaestável de estados preparados de modo que houvesse fluxo aprisionado, comparando medidas de magnetização antes e depois da aplicação de um campo AC, que causa desprendimento parcial do fluxo magnético aprisionado em regiões intergranulares, efeito similar ao chamado Vortex Shaking. Realizamos também experimentos em função do campo magnético aplicado - os chamados laços de histerese - com vistas à obtenção da dependência da corrente crítica com o campo magnético aplicado, empregando para isso um modelo de estado crítico. Verificamos que para temperaturas mais baixas a densidade de corrente crítica é maior para pastilhas com partículas maiores e pequena dispersão de tamanho. Em resumo, nossos resultados indicam claramente que, para uma mesma granulometria, maiores pressões de compactação propiciam respostas mais diamagnéticas, bem como EFRs com transições mais estreitas e que desligam em temperaturas mais altas. Por outro lado, para uma mesma pressão de compactação em pastilhas com pequena dispersão de tamanho, partículas maiores levam à criação de EFRs mais fortes.
|
85 |
Investigação da formação da fase óxido e estudo da influência da microestrutura e morfologia nas propriedades eletrocrômicas de filmes finos de Nb2O5. / Investigation of the oxide phase formation and study of microstructure and morphology influence on Electrochromic properties of Nb2O5 thin films.Rosário, Adriane Viana do 30 August 2002 (has links)
Made available in DSpace on 2016-06-02T20:35:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1
TeseAVR.pdf: 3687126 bytes, checksum: 5c0702b06f347d5aedb0305fd8fbab29 (MD5)
Previous issue date: 2002-08-30 / Universidade Federal de Minas Gerais / Nb2O5 is known by your capacity of optical absorption variation, which it happens due
to reduction and small ions intercalation, such as Li+, double process. In this work, Nb2O5 electrochromic films were produced by Pechini method and deposited by dip-coating. Firstly, the composition variables effect of the oxide
precursor solution it was investigated by thermal analysis measure. TG and DSC techniques were used to monitoring the organic part degradation process
until to the oxide formation. It was observed that both variables, citric acid concentration and niobium concentration, to exercise great influence in the polymeric precursor complex. The composition variables and the calcination
temperature effects were studied by different techniques, such as: cyclic voltammetry in LiClO4/CH3CN solution, in situ UV-Vis
spectrophotometry, MEV and XRD. This study was realized based to Factorial Design methodology, and us allowed to direction the following
stages of work. It was observed that changes in the variables, leads to important changes in the morphological and structural properties and,
consequently, in the Nb2O5 films electro-optical properties. The variable that showed largest effect was the citric acid/ethylene glycol molar ratio, which is responsible for the polymeric net formation. The film crystallinity influence
was investigated in more details and one was observed the relationship between the crystalline structure and the Li+ intercalation/extraction process reversibility. A great decrease of electrochemical answer was observed in
function of the cyclicality for films treated to 400 ºC and 450ºC. However, with the calcination temperature increases this effect practically does not occur. XRD studies showed that to 400ºC the material is amorphous, evolving to hexagonal phase (500ºC), and, to 600ºC the ortorrhombic phase prevails. The transmittance variation, as well as, the coloration efficiency increases
with the temperature increase. Another important stage of this work was the study of addition of different dopants effect on film electrochromic properties. Nb2O5 was doped with TiO2, SnO2, ZrO2 and CeO2 in concentrations between 0.1 and 10 mol%. In all cases, it was observed an increase of electrochemical and optical properties. However, for higher dopant concentration, it should probably happen the segregation of a second phase, once the intercalation charges and coloration efficiency values decrease. ZrO2 showed be the best dopant in 2.0 mol% concentration. / O Nb2O5 é conhecido por sua capacidade de variação da absorção ótica, que ocorre em função de um duplo processo de redução e intercalação de íons pequenos, como o Li+. Neste trabalho, filmes eletrocrômicos de Nb2O5 foram produzidos através do método de Pechini e depositados por dip- coating . Inicialmente o efeito das variáveis de composição da solução precursora no processo de formação do óxido, foi investigado por medidas de análise térmica. As técnicas de TG e DSC foram utilizadas para monitorar o processo de degradação da matéria orgânica até a formação do óxido. Foi observado que ambas as variáveis exercem grande influência na formação do complexo polimérico precursor. As variáveis de composição, juntamente com a variável temperatura de calcinação foram estudadas por diferentes técnicas, tais como:
voltametria cíclica em solução de LiClO4/CH3CN, espectrofotometria UV-Vis in situ , MEV e XRD. Este estudo foi realizado com base na metodologia de planejamento fatorial, e nos permitiu direcionar as etapas seguintes do trabalho. Foi observado que alterações nas três variáveis estudadas, apresentam reflexo sobre as propriedades morfológicas e estruturais do óxido e, consequentemente, nas propriedades eletro-óticas dos filmes de Nb2O5. Sendo que a variável que mostrou maior efeito, foi a razão molar entre o
ácido cítrico e o etileno glicol, os quais são responsáveis pela formação da rede polimérica. A influência da cristalinidade dos filme foi investigada em mais detalhes e, surpreendentemente, foi observada uma estreite relação entre a estrutura cristalina e a reversibilidade do processo de intercalação/extração de Li+. Uma grande perda da resposta eletroquímica foi observada em função
da ciclagem para os filmes tratados a 400 e 450ºC. Contudo, à medida que a temperatura de calcinação aumenta este efeito praticamente deixa de existir. Os estudos de XRD mostraram que a 400ºC o material apresenta caráter totalmente amorfo, evoluindo para a fase hexagonal (500ºC), sendo que, a 600ºC predomina a fase ortorrômbica. A variação de transmitância, bem como, a eficiência eletrocrômica aumentam com o aumento da temperatura. Outra importante etapa deste trabalho, foi o estudo do efeito da adição de
diferentes dopantes sobre o eletrocromismo dos filmes. O Nb2O5 foi dopado com TiO2, SnO2, ZrO2 e CeO2 em concentrações entre 0,1 e 10 mol%. Em
todos os casos foi observado um aumento das propriedades eletroquímica e ótica dos filmes. Entretanto, para altas concentrações dos dopantes,
provavelmente deve ocorrer a segregação de uma segunda fase, uma vez que os valores de carga de intercalação e de eficiência eletrocrômica decrescem. Os filmes que apresentaram maiores valores de eficiência eletrocrômica foram os filmes dopados com 0,5 mol% de TiO2 e 2 mol% de ZrO2.
|
86 |
Síntese e caracterização de nanopartículas de Nb2O5 e estudo de suas propriedades fotocatalíticas / Synthesis and characterization of Nb2O5 nanoparticles and study of their photocatalytic propertiesLopes, Osmando Ferreira 01 August 2013 (has links)
Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1
5440.pdf: 2230196 bytes, checksum: 48fe971bccc7cda2f8a8909b3df52e34 (MD5)
Previous issue date: 2013-08-01 / Universidade Federal de Minas Gerais / In this study, the use of niobium oxide nanoparticles (Nb2O5) prepared through the OPM method as photocatalysts for the degradation of pollutants was investigated, describing the dependence on hydrothermal parameters (temperature and time) in aspects such as morphology, structure, electronic properties, and how these factors influence the photocatalytic activity. The catalytic activity of the samples was probed by evaluating the photodegradation under UV and visible irradiation of a dye (Rhodamine B, Rod.B) and a pesticide, Atrazine. An indirect measurement of the hydroxil radicals produced in the catalyst s surface was done by fluorescence spectroscopy, in order to evaluate the importance of this mechanism in the degradation process. The results showed that the Nb2O5 nanoparticles prepared by the OPM method are promising for the catalysis of photoactivated reactions. Surface hydroxylation and crystallinity were shown as the most important parameters involved in the activity per area of the nanoparticles, where the surface hydroxylation was more influent in the samples obtained in low temperature, whereas crystallinity was the key parameter for the obtained in higher temperatures. Under ultraviolet irradiation, the main photodegradation mechanism was governed by the . OH radical generation and attack. On the other hand, the dye-sensitization mechanism was shown as the main path for the degradation of Rod.B under visible irradiation. / O potencial fotocatalítico de nanopartículas de óxido de nióbio (Nb2O5) sintetizadas pelo método OPM foi investigado neste trabalho, observando-se a influência da temperatura e do tempo de tratamento hidrotérmico sobre a fase, morfologia, estrutura, propriedades eletrônicas e atividade fotocatalítica. A eficiência das amostras de Nb2O5 foi avaliada por ensaios de fotodegradação, sob radiações UV e visível, de dois contaminantes: um corante, Rodamina B (Rod.B) e um pesticida, atrazina. Medidas da taxa de formação de radicais hidroxila foram realizadas a fim de se avaliar a importância do mecanismo de degradação indireta no mecanismo de fotodegradação dos contaminantes. Os resultados obtidos mostram que as nanopartículas de Nb2O5 obtidas pelo método OPM são promissoras para aplicação como catalisadores em reações fotoativadas. A hidroxilação superficial e a cristalinidade foram os parâmetros mais importantes na atividade por unidade de área das nanopartículas de Nb2O5, em que a hidroxilação superficial teve efeito mais significativo nas amostras obtidas em menores temperaturas de tratamento hidrotérmico, enquanto que a cristalinidade teve efeito mais significativo nas amostras obtidas em temperaturas mais elevadas utilizando o mesmo método. As amostras obtidas em função do tempo de tratamento hidrotérmico, apresentaram pequenas diferenças de fotoatividade. Foi observado que sob radiação ultravioleta o mecanismo de fotodegradação principal ocorreu pelo ataque de radicais . OH. Por outro lado, sob radiação visível a sensitização foi o principal mecanismo na fotodegradação da Rod.B.
|
87 |
Caracterização por microscopia eletrônica de transmissão do aço SAE5115 microligado ao nióbio para cementação em altas temperaturasMorais, Rosmary Fátima de January 2002 (has links)
A busca de uma maior competitividade tem levado a indústria a utilizar temperaturas de cementação cada vez mais elevadas. Este aumento na temperatura permite uma significativa diminuição dos tempos de tratamentos, porém pode levar a um aumento generalizado ou anormal do tamanho de grão austenítico bastante deletério as propriedades mecânicas do material. A utilização de elementos formadores de precipitados é uma alternativa para minimizar este problema. Neste trabalho foi estudado um aço SAE 5115 com adição de 0,038% em peso nióbio para ancoramento de grão. Para este estudo foi simulado um tratamento térmico de cementação em temperaturas mais elevadas, como 1000 e 1050°C, por duas horas, partindo-se de duas condições, bruto de laminação e esferoidizado. A técnica de microscopia eletrônica de transmissão (MET) foi empregada para caracterizar os precipitados, bem como avaliar sua contribuição no ancoramento do grão. A caracterização dos precipitados quanto sua composição, morfologia, tamanho e distribuição, foi realizada analisando-se amostras preparadas por extração de réplicas em filme de carbono e por lâminas finas pelo método de polimento plano no “Tripod Polisher”. Sendo que este último, convencionalmente não utilizado em aço, possibilita a obtenção de amostras com extensa área fina para observação no MET, além de facilitar a análise por minimizar o efeito de desvio de feixe em amostras magnéticas. Os resultados das análises comprovam a precipitação de partículas complexas de Nb e que a forma de distribuição, bem como o percentual de tamanho dos precipitados é de suma importância para o ancoramento do grão. Verificou-se uma tendência maior para o aparecimento de grão anormal nas amostras que sofreram o processo de esferoidização.
|
88 |
Síntese de óxidos metálicos binários suportados em carbono amorfo (printex 6L) para a produção eletroquímica de peróxido de hidrogênio (H2O2) / Synthesis of metal binary oxides supported on carbon amorphous (printex 6L) for the electrochemical production of hydrogen peroxide (H2O2)Leandro Cesar Trevelin 11 March 2016 (has links)
O presente trabalho visa o estudo da eletrossíntese de H2O2 a partir da reação de redução de oxigênio (RRO) utilizando carbono Printex 6L modificado com óxidos binários compostos de nióbio, molibdênio e paládio, síntetizados pelo método dos precursores poliméricos. A análise dos materiais preparados foi feita a partir de experimentos de análise termogravimétrica (do inglês, TGA), fluorescência de raios X (FRX) e também de difração de raios X (DRX). As temperaturas de síntese foram escolhidas a partir dos resultados de TGA e tendo como temperatura máxima de 400 °C. As análises dos espectros de emissão de FRX mostraram a eficiência na incorporação dos materiais na matriz de carbono. Experimentos de DRX mostraram a presença de fases cristalinas de MoO2 e Nb2 O5 e PdO, e em comparação aos resultados da técnica de voltametria cíclica, existem pares redox que podem ser associados as transições dos metais nos estados de oxidação de +4 e +5, para molibdênio e nióbio, respectivamente e do estado +2 para o paládio. Nos experimentos de voltametria de varredura linear pode-se observar a tendência de maior geração de H2O2 pelo material com teor de 1% NbMo quando comparado com o carbono Printex 6L, de modo que foram calculadas as eficiências de geração de H2O2 , obtendo um resultado de 55,5% para o modificador de 1% NbMo comparado com 47,4% para o Printex 6L, e também de número de elétrons envolvidos na reação com um valor de 2,9 para o material de 1% e 3,1 para o carbono Printex. As análises das curvas de Koutechy-Levich confirmam os resultados anteriores. Análises em condições reduzidas na síntese orgânica corroboraram a melhor eficiência do material de 1% para o material com nióbio e molibdênio e revelaram a também a melhora eletrocatalítica do carbono quando incorporado com óxidos mistos de nióbio e paládio, sendo o melhor resultado expresso no material contendo 5% de nióbio e paládio, na proporção molar de 95 para 5% de cada elemento, respectivamente. / The present work aim the electrosynthesis study of H2O2 from the reduction reaction of oxygen (RRO) using carbon Printex 6L modified with binary oxides composed of niobium, molybdenum and palladium, synthetized by precursors method. The analyses of prepared compounds were made from thermogravimetric analyses (TGA) as well as x-ray fluorescence (XRF) and x-ray diffraction (XRD). The synthesis temperature was chosen by TGA results and having a maximum temperature of 400oC. The emission spectrum analysis from XRF showed the efficiency of materials incorporation in carbon matrix. DRX experiments showed the presence of crystalline phases of MoO2, Nb2O5 and PdO, and in comparison to the cyclic voltammetry technique results, there are redox pairs which can be associated to the transition of the metals in oxidation states of +4 and +5, to molybdenum and niobium, respectively, and state of +2 for palladium. In the experiments linear sweep voltammetry, it can be observed that the tendency of higher H2O2 generation by the material with 1% of NbMo content when it is compared to the Printex 6L carbon, so that were calculated the efficiency of H2O2 generation, obtaining a result of 55,5% for the 1% modifier in comparison with 47,4% for the Printex carbon, as well as the number of electrons involved in the reaction with a value of 2,9 to the 1% material and 3,1 to the Printex carbon. The analysis of Koutechy-Levich curves, confirm the previous results. Analysis under reduced conditions in the organic synthesis corroborates to greater efficiency of 1% material to the material with niobium and molybdenum and they also revealed the electrocatalytic improvement of carbon when it is incorporated with mixed oxide of niobium and palladium, being the best result expressed in the material containing 5% of niobium and palladium, in the molar proportion of 95 to 5% of each element, respectively
|
89 |
Aplicação de complexos de CuII, NiII, ZnII e NbV com ligantes carboxilatos em banhos de eletrodeposição / Application of CuII, NiII, ZnII and NbV complexes with carboxilates ligands for electroplating bathsMariana Beatriz dos Reis Silva 23 February 2010 (has links)
Complexos de coordenação de Cu(II), Ni(II), Zn(II) e Nb(V) foram obtidos com os íons acetato, citrato e oxalato como ligantes (complexos ex-situ) para serem aplicados em banhos de eletrodeposição. O objetivo é usar estes complexos como fontes de metais sem adição de aditivos os quais são os ligantes que estão coordenados. Como estudos de referência, foram investigados banhos de eletrodeposição contendo sais de sulfatos dos íons metálicos na presença de ligantes nas razões metal:ligante de 10:1 e 1:5; assim, complexos de coordenações similares podem ser gerados em solução (complexos in-situ). Os complexos ex-situ foram analisados por análise elementar, espectroscopias nas regiões do infravermelho e ultravioleta-visível e voltametria cíclica (em Pt). As eletrólises foram realizadas em substrato de aço 1020 com um ou dois complexos metálicos presentes no banho. Banhos de eletrodeposição de nióbio usando como substrato aço 1020 coberto com Cu e/ou Zn foram bem sucedidos. Os depósitos foram analisados por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de dispersão de raios X (EDX), reflectância difusa, espectroscopia de difração de raios X (DRX) e por curvas de polarização anódica (estudos de corrosão). Os banhos com complexos in-situ 10:1 fomeceram depósitos com aspectos morfológicos ruins em relação aos depósitos obtidos de banhos com complexos in-situ 1:5 e ex-situ. As morfologias dos depósitos obtidos dos banhos com acetato foram dendríticos e com baixa aderência. Os depósitos dos banhos com complexos citrato e oxalato foram lisos, compactos, com boa aderência e brilhantes. Diferentes fases estruturais foram observadas nos depósitos e a maioria deles protege contra a corrosão. Os estudos concluíram que os ligantes analisados influenciam diferentemente nos processos de eletrodeposição. / Cu(II), Ni(II), Zn(II) and Nb(V) coordination complexes were obtained with acetate, citrate and oxalate ions as ligands (ex-situ complexes) to be applied in electrodeposition baths. The aim is to use these complexes as metal sources without further addition of additives which are the coordinated ligands. As reference study, electroplating baths with sulfate salts of the metal ions in presence of the ligands were investigated in the metal:ligand ratio of 1:5 and 10:1; then, similar coordination complexes can be generate in solution (in-situ complexes). The ex-situ complexes were characterized by elemental analysis, infrared and UV-vis spectroscopies and cyclic voltammetry (in Pt). The electrolyses were performed in 1020 steel as substrate with one or two metal complexes present in the bath. Niobium electroplating baths with 1020 steel previously covered with Cu and/or Zn as substrates were also successfully performed. The deposits were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy X-ray (EDS), diffuse reflectance, X-ray diffraction (XRD) and polarization curves (corrosion studies). The bath with 10:1 in-situ complexes provided deposits with poor morphologic aspects in relation to the deposits obtained from bath with 1:5 in-situ and ex-situ complexes. The morphologies of the deposits obtained from bath with the acetate complexes were dendritics and with low adherence. The bath with both citrate- and oxalate-complexes were smoothes, compacts, with good adherence and brightness. Different structural phases were observed in the deposits and the most of them provided protection against corrosion. It was concluded that coordinated ligands influence differently in the electrodeposition processes.
|
90 |
Estudos sobre a síntese de derivados de 4H-piranos e 1,4-di-hidropiridinas via reação multicomponente de Hantzsch promovida pelo pentacloreto de nióbio / Studies on the synthesis of derivatives of 4H-pyrans and 1,4-dihydropyridines via multicomponent reaction of Hantzsch promoted by niobium pentachlorideSiqueira, Mayara de Souza [UNESP] 24 March 2017 (has links)
Submitted by Mayara de Souza Siqueira null (maricota.siqueira@hotmail.com) on 2017-05-15T22:39:40Z
No. of bitstreams: 1
Dissertação - Mayara .pdf: 4267966 bytes, checksum: c9c56ca420c6aa8059d2932c68048368 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-16T14:52:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1
siqueira_ms_me_bauru.pdf: 4267966 bytes, checksum: c9c56ca420c6aa8059d2932c68048368 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-16T14:52:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1
siqueira_ms_me_bauru.pdf: 4267966 bytes, checksum: c9c56ca420c6aa8059d2932c68048368 (MD5)
Previous issue date: 2017-03-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Compostos heterocíclicos constituem a maior e mais variada família de compostos orgânicos. Dentre esses compostos temos os derivados de 4H-piranos e 1,4-di-hidropiridinas (1,4-DHPs), que são importantes classes de moléculas bioativas. O interesse em sua química se dá por conta dos inúmeros efeitos biológicos e farmacêuticos que estes derivados apresentam, assim como sua utilização como intermediários reacionais nas sínteses de inúmeros produtos naturais. Existem diversas metodologias para a síntese de derivados dessas moléculas. O objetivo deste trabalho foi investigar a utilização do NbCl5 como ácido de Lewis na síntese de derivados de 4H-piranos e 1,4-di-hidropiridinas através de reações multicomponentes, via metodologia de Hantzsch. Reações entre acetoacetato de metila e diferentes aldeídos aromáticos foram realizados na presença de NbCl5. As reações mostraram que o NbCl5 é um bom ácido de Lewis para a síntese de derivados de 4H-piranos, em uma única etapa e com rendimentos satisfatórios (77 a 91%). Foi realizado um estudo detalhado verificando o efeito do solvente, da concentração molar de NbCl5 e o efeito dos substituintes presentes nos aldeídos aromáticos nessas reações, com relação ao tempo reacional e rendimento das reações. Observamos que quando as reações foram realizadas em EtOH e MeOH como solventes, não ocorre a formação dos derivados de 4H-piranos. Também foi observado que não houve diferença nos rendimentos e tempos reacionais quando utilizado diferentes substituintes presentes nos aldeídos aromáticos. Foi realizado um estudo detalhado sobre a otimização das reações entre formaldeído, acetato de amônio e acetato de etila na presença de NbCl5 para a síntese de derivados de 1,4-di-hidropiridinas verificando o efeito da concentração molar de NbCl5 e o efeito dos solventes nessas reações. / Heterocyclic compounds constitute the largest and most varied family of organic compounds. Among these compounds are derivatives of 4H-pyrans and 1,4-dihydropyridines (1,4-DHPs), which are an important class of bioactive molecules and interest in their chemical occurs due to the numerous biological and pharmaceutical effects, as well as their use as intermediates in the total syntheses of many natural products. There are various methodologies for the synthesis of derivatives of these molecules. The objective of this work was to investigate the use of NbCl5 as Lewis acid in the synthesis of derivatives of 4H-pyrans and 1,4-dihydropyridines through multicomponent reactions, using Hantzsch's methodology. Reactions between methyl acetoacetate and different aromatic aldehydes were performed in the presence of NbCl5. The reactions showed that NbCl5 is a good Lewis acid for the synthesis of 4H-pyran derivatives in a single step and in satisfactory yields (77 to 91%). A detailed study was carried out verifying the solvent effect, the molar concentration of NbCl5 and the effect of the substituents present on the aromatic aldehydes in these reactions, with respect to the reaction time and yield of the reactions. We note that when the reactions were carried out in EtOH and MeOH as solvents, the formation of 4H-pyran derivatives does not occur. It was also observed that there was no difference in yields and reaction times when different substituents were used in the aromatic aldehydes. A detailed study was carried out on the optimization of reactions between formaldehyde, ammonium acetate and ethyl acetate in the presence of NbCl5 for the synthesis of 1,4-dihydropyridines derivatives by verifying the effect of the molar concentration of NbCl5 and the effect of solvents In these reactions.
|
Page generated in 0.0572 seconds