Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MaraTST_DISSERT.pdf: 2071273 bytes, checksum: 9636b6602dd1a469f78b17d077ba757f (MD5) Previous issue date: 2013-03-04 / In recent decades have seen a sharp growth in the study area of nanoscience and nanotechnology and is included in this area, the study of nanocomposites with self-cleaning properties. Since titanium dioxide (TiO2) has high photocatalytic activity and also antimicrobial, self-cleaning surfaces in your application has been explored. In this study a comparison was made between two synthesis routes to obtain TiO2 nanoparticles by hydrothermal method assisted by microwave. And after analysis of XRD and SEM was considered the best material for use in nanocomposites. It was deposited nanocomposite film of poly (dimethyl siloxane) (PDMS) with 0.5, 1, 1.5 and 2% by weight of nanoparticles of titanium dioxide (TiO2) by the spraying method. The nanocomposite was diluted with hexane and the suspension was deposited onto glass substrate, followed by curing in an oven with forced air circulation. The photocatalytic activity of the nanocomposite impregnated with methylene blue was evaluated by UV- vis spectroscopy from the intensity variation of absorption main peak at 660nm with time of exposure to the UV chamber. Changes in the contact angle and microhardness were analyzed before and after UV aging test. The effect of ultraviolet radiation on the chemical structure of the PDMS matrix was evaluated by spectrophotometry Fourier transform infrared (FTIR).The results indicated that the addition of TiO2 nanoparticles in the coating PDMS gave high photocatalytic activity in the decomposition of methylene blue, an important characteristic for the development of self-cleaning coatings / Nas ?ltimas d?cadas tem-se observado um crescimento acentuado no estudo da ?rea de nanoci?ncia e nanotecnologia em que inclui-se nessa ?rea, o estudo de nanocomp?sitos com propriedades autolimpantes. Desde que o di?xido de tit?nio (TiO2) apresenta alta atividade fotocatal?tica e tamb?m, atividade antimicrobiana, sua aplica??o em superf?cies autolimpantes tem sido amplamente explorada. Neste trabalho foi feito uma compara??o entre duas rotas de s?ntese para obten??o de nanopart?culas de TiO2 pelo m?todo hidrot?rmico assistido por micro-ondas. Ap?s an?lise de DRX e MEV foi analisado o melhor material para aplica??o em nanocomp?sitos. Foram depositados filmes de nanocomp?sito de poli(dimetil siloxano) (PDMS) com 0,5, 1, 1,5 e 2% em massa de nanopart?culas de di?xido de tit?nio (TiO2) pelo m?todo de aspers?o. O nanocomp?sito foi dilu?do em hexano e a suspens?o foi depositada sobre l?minas de vidro, seguida de cura em estufa com circula??o for?ada de ar. A atividade fotocatal?tica do nanocomp?sito impregnado com azul de metileno foi avaliada pela t?cnica de espectroscopia de UV-V?sivel, a partir da varia??o da intensidade de absor??o do pico principal a 660 nm com o tempo de exposi??o em c?mara UV. Altera??es no ?ngulo de contato e na microdureza foram analisadas antes e ap?s o ensaio de envelhecimento UV. O efeito da radia??o ultravioleta na estrutura qu?mica da matriz de PDMS foi avaliado por espectrofotometria no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Os resultados indicaram que a adi??o das nanopart?culas de TiO2 em PDMS conferiram ao revestimento boa atividade fotocatal?tica na decomposi??o do azul de metileno, caracter?stica importante para o desenvolvimento de revestimentos autolimpantes

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-03-31T22:25:53Z No. of bitstreams: 1 JoaoPauloDeFreitasGrilo_DISSERT.pdf: 2371966 bytes, checksum: df286c50ea1a146c8169f0dc3c57c7f5 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-04-01T23:19:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JoaoPauloDeFreitasGrilo_DISSERT.pdf: 2371966 bytes, checksum: df286c50ea1a146c8169f0dc3c57c7f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-01T23:19:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoaoPauloDeFreitasGrilo_DISSERT.pdf: 2371966 bytes, checksum: df286c50ea1a146c8169f0dc3c57c7f5 (MD5) Previous issue date: 2015-06-25 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Comp?sitos NiO-C0.9Gd0.1O1.95 (NiO-CGO), um dos materiais mais utilizado para fabrica??o de anodos de C?lulas a Combust?veis de ?xido S?lido (CCOS) atualmente, foram obtidos por uma rota qu?mica que consiste na mistura das solu??es precursoras das fases NiO e CGO previamente obtidas pelo m?todo Pechini, com percentual m?ssico da fase NiO variando entre 0 e 100 %. Os nanop?s como obtidos foram caracterizados por t?cnicas de an?lise t?rmica (termogravimetria e Calorimetria Diferencial Explorat?ria) e os materiais calcinados foram estudados por difratometria de raios X (DRX). Amostras sinterizadas entre 1400 e 1500 ?C por 4 h foram caracterizadas pelo m?todo de Arquimedes. Os efeitos da composi??o relativa na microestrutura e propriedades el?tricas (condutividade e energia de ativa??o) de comp?sitos sinterizados a 1500 ?C foram investigados por microscopia eletr?nica e espectroscopia de imped?ncia (entre 300 e 650 ?C em ar). O refinamento dos dados de DRX indicaram que os p?s s?o ultrafinos e que o tamanho do cristalito da fase CGO tende a diminuir com o aumento de teor de NiO. De maneira semelhante, o cristalito da fase NiO tende a diminuir com o aumento da concentra??o de CGO, principalmente acima de 50% em massa de CGO. A an?lise por Arquimedes evidencia uma varia??o na densidade relativa em fun??o do teor de NiO. Densidades relativas acima de 95% foram obtidas em comp?sitos contendo a partir de 50 % em massa de NiO e sinterizados entre 1450 e 1500 ?C. Os resultados de microscopia e espectroscopia de imped?ncia indicam que a partir de 30 - 40 % de NiO h? aumento do n?mero de contatos NiO-NiO, ativando o mecanismo de condu??o eletr?nica que governa o processo de condu??o a baixas temperaturas (300-500 ?C). Por outro lado, com o aumento da temperatura de medida a mobilidade das vac?ncias de oxig?nio torna-se maior que a dos buracos eletr?nicos do NiO, como resultado, a condutividade de alta temperatura (550 - 650 ?C) em comp?sitos contendo at? 30-40% de NiO ? inferior ? do CGO. Varia??es na energia de ativa??o confirmam mudan?a do mecanismo de condu??o com o aumento do teor de NiO. O comp?sito contendo 50 % em massa de cada fase apresenta condutividade de 19 mS/cm a 650 ?C (pouco superior a 13 mS/cm encontrada para o CGO) e energia de ativa??o 0,49 eV. / Composite NiO-C0.9Gd0.1O1.95 (NiO-GDC), one of the materials most used for the manufacture of anodes of Cells Solid Oxide Fuel (SOFC) currently, were obtained by a chemical route which consists in mixing the precursor solution of NiO and CGO phases obtained previously by the Pechini method. The nanopowders as-obtained were characterized by thermal analysis techniques (thermogravimetry and Differential Scanning Calorimetry) and calcined materials were evaluated by X-ray diffraction (XRD). Samples sintered between 1400 and 1500 ? C for 4 h were characterized by Archimedes method. The effects of the composition on the microstructure and electrical properties (conductivity and activation energy) of the composites sintered at 1500 ? C were investigated by electron microscopy and impedance spectroscopy (between 300 and 650 ? C in air). The refinement of the XRD data indicated that the powders are ultrafine and the crystallite size of the CGO phase decreases with increasing content of NiO. Similarly, the crystallite of the NiO phase tends to decrease with increasing concentration of CGO, especially above 50 wt % CGO. Analysis by Archimedes shows a variation in relative density due to the NiO content. Densities above 95% were obtained in samples containing from 50 wt % NiO and sintered between 1450 and 1500 ?C. The results of microscopy and impedance spectroscopy indicate that from 30-40 wt.% NiO there is an increase in the number of contacts NiO - NiO, activating the electronic conduction mechanism which governs the process of conducting at low temperatures (300 - 500 ?C). On the other hand, with increasing the measuring temperature the mobility of oxygen vacancies becomes larger than that of the electronic holes of NiO, as a result, the high temperature conductivity (500-650 ? C) in composites containing up to 30-40 wt.% of NiO is lower than that of CGO. Variations in activation energy confirm change of conduction mechanism with the increase of the NiO content. The composite containing 50 wt. % of each phase shows conductivity of 19 mS/cm at 650 ?C (slightly higher than 13 mS/cm found for CGO) and activation energy of 0.49 eV.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DanyGKCS_TESE.pdf: 7629414 bytes, checksum: 0319ec74d00ba690b4f1a60f7aab52d1 (MD5) Previous issue date: 2013-10-18 / Removing microcontaminants from effluents is a challenge today, because of its high cost and low efficiency, especially in the treatment of effluents containing heavy metals. An alternative that has emerged is the use of biodegradable nanocomposites, which exhibit good removal and recovery performances, in addition to its low cost. With this in mind, the present study aimed to develop and characterize a nanocomposite based on hydroxyapatite (HAP), polyurethane (PU) and polyvinyl alcohol (PVA) for removing heavy metals. Thus, the research was conducted in several steps: i)- Physico-chemical and microbiological hospital effluent characterization; ii)- Production of hydroxyapatite by aqueous precipitation technique, and their characterization; iii)- Production of the nanocomposite in which the hydroxyapatite was added to the polyurethane prepolymers and then the polyvinyl alcohol/hydroxyapatite film was produced; iv)- Polyvinyl composite without film PU/HAp was also produced in the proportions of 20 and 40% HAp; v)- The composites was characterized by the techniques of XRD, FTIR, SEM / EDS, BET, Zeta Potential and TGA; vi)- The sisal and coconut fibres were washed and dried for comparative tests of adsorption; vii)- Adsorption tests for evaluating the removal of heavy metals (nickel and cadmium). Initial screening adsorption capacity (HAp; PU/HAp - 20 and 40%; PU / HAp / PVA), kinetic studies of adsorption of Cd (II) by HAp; multifactorial design analysis (factorial design) for identifying the most important variables in the adsorption of Cd (II) by composite PU/HAp. Also comparative analysis of adsorption of Cd and Ni by composite PU/HAp were conducted, as well as comparative tests of adsorption of Cd (coconut fibre) and Ni (sisal fibre). It was possible to verify that the composite PU/HAp 40% showed better effectiveness for the removal of Cd (II) and Ni (II), above 80%, equivalent to the lignocellulosic fibre used and HAp produced. As main conclusion, it can be referred that the composite PU/HAp 40% is an effective adsorvent to wastewater treatment for heavy metal removal, with low cost and high efficiency / A remo??o de microcontaminantes, em especial no tratamento de efluentes contendo metais pesados, ? um desafio na atualidade, em decorr?ncia de seu elevado custo e baixa efici?ncia. Uma tecnologia que vem surgindo como promissora ? a aplica??o de nanocomp?sitos biodegrad?veis, a qual apresenta uma efici?ncia favor?vel de remo??o e recupera??o deste microcontaminante, al?m de seu baixo custo. Neste ?mbito, o presente estudo objetivou desenvolver e caracterizar um nanocomp?sito ? base de hidroxiapatita (HAP), poliuretano (PU) e ?lcool povinil?co (PVA) para remo??o de metais pesados. A investiga??o foi desenvolvida em v?rias etapas: i)- caracteriza??o f?sico-qu?mica e microbiol?gica de efluentes hospitalares, como potencial caso de estudo; ii)- produ??o de hidroxiapatita por meio da t?cnica de precipita??o aquosa, e respectiva caracteriza??o; iii)- produ??o de nanocomp?sito com revestimento, no qual a hidroxiapatita (HAp) foi adicionada aos pr?-pol?meros de poliuretano, e a pel?cula de ?lcool poliv?nilico e hidroxiapatita foi produzida e aderida ao comp?sito; iv)- produ??o de comp?sito n?o-peliculado PU/HAp nas propor??es a 20 e 40% de HAp; v)- caracteriza??o do comp?sito pelas t?cnicas de DRX, FTIR, MEV/EDS, BET, Potencial Zeta e TGA; vi)- tratamento f?sico-qu?mico da fibra de sisal e coco, como potenciais bioadsorventes de baixo custo utilizados em estudos comparativos; vii)- testes de adsor??o de metais pesados (n?quel e c?dmio). Neste ?mbito, foi realizada uma triagem inicial de capacidade de adsor??o da HAp, PU/HAp 20 e 40% e PU/HAp/PVA, envolvendo estudos cin?ticos de adsor??o de Cd (II). De modo a identificar as vari?veis mais importantes na adsor??o de Cd (II) pelo comp?sito PU/HAp, foi tamb?m considerado o desenho de experi?ncias (factorial design). Adicionalmente, este adsorvente (PU/HAp) foi tamb?m testado como adsorvente de Cd e Ni. Finalmente, foram realizados testes de adsor??o de Cd em fibras de coco, e de Ni em fibras de sisal. O estudo realizado permitiu concluir que o comp?sito PU/HAp 40% apresentou elevada efici?ncia na remo??o de Cd (II) e Ni (II), superiores a 80%, sendo equivalente ?s fibras lignocelul?sicas utilizadas e ? HAp produzida. Como principal conclus?o deste estudo, destaca-se o fato de que estes materiais podem ser utilizados no tratamento de efluentes para remo??o de metais pesados, dado que apresentam baixo e custo e elevada efici?ncia / 2020-01-01

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RannierMM.pdf: 3580955 bytes, checksum: f892200d861ab62414259c44c459e1b9 (MD5) Previous issue date: 2009-03-30 / The use of polymer based coatings is a promising approach to reduce the corrosion problem in carbon steel pipes used for the transport of oil and gas in the oil industry. However, conventional polymer coatings offer limited properties, which often cannot meet design requirements for this type of application, particularly in regard to use temperature and wear resistance. Polymer nanocomposites are known to exhibit superior properties and, therefore, offer great potential for this type of application. Nevertheless, the degree of enhancement of a particular property is greatly dependent upon the matrix/nanoparticle material system used, the matrix/nanoparticle interfacial bonding and also the state of dispersion of the nanoparticle in the polymer matrix. The objective of the present research is to develop and characterize polymer based nanocomposites to be used as coatings in metallic pipelines for the transportation of oil and natural gas. Epoxy/SiO2 nanocomposites with nanoparticle contents of 2, 4, and 8 wt % were processed using a high-energy mill. Modifications of the SiO2 nanoparticles‟ surfaces with two different silane agents were carried out and their effect on the material properties were investigated. The state of dispersion of the materials processed was studied using Scanning and Transmission Electron Microscopy (SEM and TEM) micrographs. Thermogravimetric analysis (TG) were also conducted to determine the thermal stability of the nanocomposites. In addition, the processed nanocomposites were characterized by dynamic mechanical analysis (DMA) to investigate the effect of nanoparticles content and silane treatment on the viscoelastic properties and on the glass transition temperature. Finally, wear tests of the pin-on-disc type were carried out to determine the effects of the nanoparticles and the silane treatments studied. According to the results, the addition of SiO2 nanoparticles treated with silane increased the thermal stability, the storage modulus and Tg of the epoxy resin and decreased wear rate. This confirms that the interaction between the nanoparticles and the polymer chains plays a critical role on the properties of the nanocomposites / A utiliza??o de pol?mero como revestimento ? algo promissor para redu??o de corros?o interna de dutos de a?o carbono utilizados no transporte de petr?leo e g?s natural na ind?stria petrol?fera. No entanto, os revestimentos polim?ricos convencionais apresentam propriedades limitadas, que muitas vezes n?o podem satisfazer os requisitos necess?rios, particularmente em rela??o ? temperatura empregada e ao desgaste. Nanocomp?sitos polim?ricos s?o conhecidos por apresentarem propriedades superiores e, portanto, apresentam potencial para este tipo de aplica??o. Por?m, o grau de refor?o de uma propriedade particular ? fortemente dependente dos materiais utilizados no sistema matriz/nanopart?culas, da liga??o interfacial e, tamb?m, do estado de dispers?o das nanopart?culas na matriz polim?rica. O objetivo do presente trabalho ? desenvolver e caracterizar nanocomp?sitos polim?ricos para utiliza??o como revestimento de dutos met?licos da ind?stria do petr?leo. Nanocomp?sitos Ep?xi/SiO2 com 2, 4 e 8% em massa de nanopart?culas foram processados usando um moinho de alta energia. Modifica??es nas superf?cies das nanopart?culas de SiO2 foram realizadas com dois tipos diferentes de silano e seus efeitos sobre as propriedades dos materiais foram investigados. O estado de dispers?o do material processado foi estudado usando micrografias de Microscopia Eletr?nica de Varredura e de Transmiss?o (MEV e MET). Foram realizadas an?lises termogravim?tricas (TG) para verificar a estabilidade t?rmica dos nanocomp?sitos. Al?m disso, foram realizadas an?lises din?mico-mec?nicas (DMA) para estudar os efeitos das nanopart?culas e dos tratamentos com silano nas propriedades viscoel?sticas e na temperatura de transi??o v?trea (Tg). Por fim, testes de desgaste do tipo esfera-disco foram realizados para determinar os efeitos da adi??o de nanopart?culas e dos diferentes tipos de tratamento de silaniza??o estudados. De acordo com os resultados, a adi??o nanopart?culas de SiO2 tratadas com silano aumentou a temperatura de in?cio de degrada??o do pol?mero, o m?dulo de armazenamento e a Tg da resina ep?xi, al?m de ter proporcionado uma menor taxa de desgaste. Isto confirma que a intera??o entre as nanopart?culas e as cadeias polim?ricas desempenha um papel cr?tico sobre as propriedades dos nanocomp?sitos