Orientador: Oswaldo Garcia Junior / Banca: Jonas Contiero / Banca: Carlos Ossamu Hokka / Banca: Marcelo Zaiat / Banca: Rosana Filomena Vazoller / Resumo: A remoção de H2S de uma corrente gasosa proveniente de industrias (petroquímica, refinarias de petróleo, etc) ou de tratamento de esgotos domésticos e muito importante tanto sobre o ponto de vista econômico como de saúde pública. Alguns processos convencionais vem sendo estudados e utilizados porém, são processos que apresentam como inconveniente um alto custo operacional por utilizarem alto consumo de energia e catalisadores específicos. Alternativas biotecnológicas tem sido estudadas usando principalmente espécies do gênero Thiobacillus uma vez que essas espécies quimiolitotróficas oxidam compostos reduzidos de enxofre como fonte de energia para o seu crescimento. No presente trabalho foi investigado a oxidação direta do H2S por Thiobacillus ferrooxidans-LR e Thiobacillus thiooxidans-FG01 assim como um processo combinado usando separadamente etapas químicas e etapas biológicas. Este processo é baseado em uma rápida reação entre o íon Fe3+ e o H2S, o qual produz enxofre elementar e íon Fe2+, e a capacidade de T. ferrooxidans-LR oxidar Fe2+ como único caminho metabólica para obter energia, entre as espécies Thiobacillus. Ambas as espécies oxidaram diretamente H2S presente em solução acida (pH ~ 1,8) em concentrações no intervalo de 5 a 100 mg.L-1. O desprendimento deste gás em solução ácida foi considerável e a oxidação bacteriana foi somente detectada, em comparação com o frasco não inoculado, em concentrações abaixo de 5 mg.L-1 e após 150 min. Para estudar o processo combinado químico bacteriano, células de T. ferrooxidans-LR foi primeiramente imobilizada em fitas de PVC e anéis de vidro. Em ambos os suportes formou-se um espesso biofilme após cinco ciclos de oxidação do Fe2+. Durante os ciclos de imobilização celular houve o aparecimento...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Removal of H2S from gas streams of industrial sources or anaerobic treatment of domestic sewage is a imperative task under economic (corrosion in petrochemical industries), environmental and public healthy point of view. Conventional physicochemical processes are currently in use but they are very expensive since the necessity of energy in these processes are so high. Biotechnological alternatives have been studied using mainly species of Thiobacillus genus, since these chemolithotrophic species oxidize reduced sulfur compounds as energy source for their growth. In the present work it was investigated the direct H2S oxidation by Thiobacillus ferrooxidans-LR and Thiobacillus thiooxidans-FG01, as well as a combined process using separated chemical and biological steps. This process is based on the fast chemical reaction between Fe3+ and H2S, which produces elemental sulfur and Fe2+, and the capacity of T. ferrooxidans-LR to oxidize Fe2+ as a unique metabolic pathway to obtain energy, among Thiobacillus species. Both species oxidized directly H2S present in acid solutions (pH ~ 1.8) in concentrations ranged from about 5 to 100 mg.L-1. The gas volatilization in these acid...(Complete abstract, click electronic access below) / Doutor

Neste trabalho, a influência da incorporação de inibidores de oxidação a base de fosfatos ácidos de alumínio na resistência a oxidação de grafites naturais foi avaliada em função do seu teor e da sua razão molar P:Al, através de análise termogravimétrica dinâmica e isotérmica, em uma atmosfera de O2 99,9%. Inibidores de oxidação a base de fosfatos ácidos de alumínio com razões molares P:Al de 1:1, 3:1, 9:1, 12:1 e 23:1 foram produzidos através da reação entre ácido fosfórico e hidróxido de alumínio, e incorporadas em dois tipos diferentes de grafites naturais em flocos. O comportamento térmico e estrutural do inibidor puro e das amostras de grafite contendo o inibidor incorporado foi avaliado através de ensaios termogravimétricos, e por técnicas analíticas como espectroscopia Raman, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier, difração de raios X, e microscopia eletrônica de varredura. A energia de ativação aparente foi determinada através de ensaios termogravimétricos isotérmicos para a avaliação do mecanismo de inibição da oxidação. Os resultados mostraram uma relação entre o teor de inibidor incorporado e o aumento da temperatura para inicio do processo de oxidação (temperatura onset) das amostras avaliadas. Este comportamento é atribuído ao bloqueio físico dos sítios ativos para quimisorção de oxigênio por uma camada de fosfato de alumínio, e ao envenenamentode sítios ativos por compostos de fósforo presentes no inibidor. A ação de um mecanismo de bloqueio dos sítios ativos pode ser visto também através do aumento da energia de ativação aparente para o início do processo de oxidação. A taxa de oxidação é significativamente reduzida em temperaturas de até 1000ºC, porém o efeito inibitório cessa em temperaturas superiores a esta. A análise do comportamento térmico do inibidor mostra uma mudança química e estrutural que ocorre nesta faixa de temperaturas, que pode ser responsável pela cessão do efeito inibitório. É atribuída à transformação do metafosfato Al(PO3)3 para o ortofosfato AlPO4, com consequente liberação de P2O5, o mecanismo responsável pelo término do efeito inibitório de oxidação. / In this thesis, the influence of oxidation inhibitors based on acid aluminum phosphate in oxidation resistance of natural graphites was evaluated in terms of its content and P: Al molar ratio through dynamic and isothermal thermogravimetric analysis in an O2 99.9%.atmosphere test. Oxidation inhibitors based in acid aluminum phosphates with P:Al molar ratio of 1:1, 3:1, 9:1, 12:1 and 23:1 were synthesized by reacting phosphoric acid and aluminum hydroxide, and mixing the inhibitor with two different grades of natural graphite flakes. The thermal and structural behavior of pure inhibitor, and the graphite mixed with inhibitor, were evaluated by thermal analysis and other analytical techniques like Raman Spectroscopy, Fourier-transformed Infrared Spectroscopy, X-ray Diffraction e Scanning Electron Microscopy. The apparent activation energy was measured by isothermal thermogravimetric analysis for oxidation inhibition mechanism evaluation. The results show a relationship between the inhibitor content and the increase of oxidation start temperature (onset temperature) in the evaluated samples. That behavior are attributed to blocking the active sites for O2 chemisorption by a aluminum phosphate layer, and the poisoning of active sites by phosphorus compounds coming from the inhibitor. The active site blocking mechanism can be seen through an increase of apparent activation energy for oxidation. The oxidation rate is significantly reduced up to 1000ºC, but the inhibition effect stops at higher temperatures. The thermal and spectroscopic analysis of oxidation inhibitor show a chemical and structural change that can be related to the end of inhibitory effect in temperatures higher than 1000ºC. The transformation of metaphosphate Al(PO3)3 to a orthophosphate AlPO4, with gaseous P2O5 emission, is attributed to the end of oxidation inhibition effect.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2011. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2013-03-15T10:39:30Z No. of bitstreams: 1 2011_HiltonPinheiroChaves.pdf: 2687758 bytes, checksum: 0d3826f5002a832997452f4f9864f9bd (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2013-03-15T10:40:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_HiltonPinheiroChaves.pdf: 2687758 bytes, checksum: 0d3826f5002a832997452f4f9864f9bd (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-15T10:40:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_HiltonPinheiroChaves.pdf: 2687758 bytes, checksum: 0d3826f5002a832997452f4f9864f9bd (MD5) / Esse trabalho visa o estudo das propriedades estruturais locais de nanopartículas de ferrita de níquel utilizadas na elaboração de fluidos magnéticos de dupla camada elétrica (EDL-MF). Essas nanopartículas, obtidos por um método de coprecipitação hidrotérmica, são dispersas em meio ácido graças a um modelo core-shell, que permite proteger as partículas do ataque ácido do meio. Desta forma, sua composição química não é mais homogênea, já que o núcleo é composto de ferrita proprieamente e a superficie possui composição química γ-Fe2O3. A espectroscopia de absorção de raios-X foi utilizada para determinar o estado de oxidação médio em torno do átomo absorvedor e estudar a estrutura local dos cátions metálicos. Os resultados confirmam a inversão catiônica entre os sítios A e B da estrutura espinélio dos nanocristais, sugerindo efeitos relacionados ao confinamento espacial na escala nanométrica. O modelo de Scherrer para o cálculo das dimensões de sistemas em escala nanométrica foi aplicado às partículas e os resultados encontrados utilizando o método de Rietveld com sistemas de duas fases estão em bom acordo com os resultados do método de Scherrer. A análise de Rietveld dos difratogramas de raios-X permitiu ainda, verificar que a redução em tamanho afeta de maneira muito sutil os parâmetros cristalinos da ferrita, de modo que os valores encontrados estão muito próximos dos valores dos mesmos parâmetros para o material maciço. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work aims to study the structural properties of nickel firrite nanoparticles used in the synthesis of electric double layered magnetic fluids (EDL-MF). These nanoparticles are obtained by a hydrothermal coprecipitation method and are dispersed in an acid envoronment thanks to a core-shell model, which protects the particles of the acid attack of the medium. In this way, their chemical composition is no more homogeneous, since the core is composed of ferrite properly and the surface has chemical composition γ-Fe2O3. The X-ray absorption spectroscopy was used to determine the average oxidation state around the absorber atom and study the local structure of metallic cations. The results confirm the cation redistribution among A/B sites of the spinel structure of the nanocrystals, wich is an effect related to space confinement. The Scherrer model, for the calculation of the dimensions of systems on a nanometric scale, was applied to the particles and, the results obtained using the method of Rietveld, with systems of two phases, are consistent with the results of the Scherrer method. The Rietveld method analysis of the x-ray diffractograms also allowed, check that the size reduction affects, in a very subtle way, the crystalline parameters in the ferrite nanoparticles, so that they obtained values are very close to the values of the same parameters for the BULK material.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Física, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-07-17T14:00:01Z No. of bitstreams: 1 2013_VanessaPilatiPeixoto.pdf: 1623205 bytes, checksum: c9111e0bc217d917d42982b3e83d9f3e (MD5) / Approved for entry into archive by Leandro Silva Borges(leandroborges@bce.unb.br) on 2013-07-18T20:26:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_VanessaPilatiPeixoto.pdf: 1623205 bytes, checksum: c9111e0bc217d917d42982b3e83d9f3e (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-18T20:26:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_VanessaPilatiPeixoto.pdf: 1623205 bytes, checksum: c9111e0bc217d917d42982b3e83d9f3e (MD5) / Nanopartículas de ferritas de Zn-Mn são materiais promissores para aplicações biomédicas, especialmente em tratamento de tumores baseados em magneto-hipertermia, por apresentarem propriedades magnéticas termo-sensíveis principalmente relacionadas à composição química e distribuição catiônica. Neste trabalho foram elaborados fluidos magnéticos de dupla camada elétrica, baseados em nanocristais de ferrita mista de Zn-Mn. A dispersão destes em meio ácido é obtida após um tratamento hidrotérmico que promove um enriquecimento de ferro na superfície, fornecendo uma proteção contra a dissolução. As nanopartículas dos ferrofluidos sintetizados são portanto do tipo core/shell de ZnxMn(1-x)Fe2O4@?-Fe2O3 (x=0,1 a 0,9) com um núcleo de ferrita de Zn-Mn recoberto por uma camada superficial de maguemita. Para cada amostra, determinamos, a partir de dosagens químicas e difração de raios-X, o tamanho das partículas, a proporção de cada fase, a espessura da camada de maguemita e a fração volumétrica de partículas em dispersão. Medidas de magnetização a 300 K em função do campo aplicado foram realizadas em soluções diluídas utilizando um magnetômetro de amostra vibrante (VSM-PPMS). Nesse regime, as propriedades observadas são decorrentes de partículas individuais já que o ferrofluido pode ser considerado como um gás de partículas sem interação. As curvas obtidas não apresentam remanência e coercividade, apresentando um comportamento paramagnético gigante. Através do formalismo de Langevin, que considera a contribuição de cada partícula ponderada por uma distribuição log-normal de tamanhos, foi possível extrair valores de magnetização de saturação, tamanho médio de partículas e polidispersão. O tamanho, assim como a magnetização de saturação, diminui com o teor de zinco. Através de medidas de susceptibilidade DC após um congelamento em ausência de campo obteve-se a variação térmica da magnetização em baixo campo. As curvas, típicas de partículas superparamagnéticas, apresentam um máximo relacionado com a temperatura de bloqueio. O valor extraído da constante de anisotropia é aproximadamente duas ordens de grandeza maior que o valor do material maciço, provavelmente relacionada com uma contribuição de superfície. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Zn-Mn ferrites nanoparticles are promising materials for biomedical applications, especially as magneto-hyperthermia agents in tumor treatments because they present very attractive temperature-sensitive magnetic properties, mainly related to their chemical composition and cation distribution. In this work, we elaborated electric double layered magnetic fluids based on mixed Zn-Mn ferrites nanocrystals. Their dispersion in acidic medium is achieved by using a hydrothermal treatment that creates an iron-rich superficial layer protecting them from dissolution. The synthesized nanoparticles are then of core-shell type, based on ZnxMn(1-x)Fe2O4 @ ?-Fe2O3 (x=0,1 a 0,9), with a core of Zn-Mn ferrite surrounded by a maghemite shell. For all the samples, chemical titrations and X-rays diffraction measurements have been used to determine the nanoparticle size, the fraction of each phase, the thickness of the maghemite superficial layer and the volume fraction of nanoparticles in the dispersion. Magnetization measurements at 300K as a function of applied field were performed in a VSM magnetometer, for diluted samples. In this regime, the observed properties are characteristics of individual particles since the ferrofluid can be considered as a gas of non interacting ones. The obtained curves do not present coercivity and remanence and are typical of giant paramagnetic behavior. Through the Langevin’s formalism, which considers a log-normal weighted contribution of each individual particle, it was possible to obtain the saturation magnetization, the particle mean size and polidispersity. The size as well as the magnetization decreases when the zinc content increases. Through DC magnetization measurements performed under Zero Field-Cooling procedure, we obtained the temperature dependence of the magnetization in a small applied field. The curves, typical of superparamagnetic behavior, present a maximum at a temperature related to the blocking temperature. The extracted value of the anisotropy constant is approximately two orders of magnitude larger than the bulk one, probably due to a surface contribution to the magnetic anisotropy.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2011. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2011-11-23T11:17:38Z No. of bitstreams: 1 2011_FernandoHenriqueMartinsSilva.pdf: 1781726 bytes, checksum: 3c1db3ac552025ea18f6e184732d05e9 (MD5) / Approved for entry into archive by Leila Fernandes (leilabiblio@yahoo.com.br) on 2011-12-12T14:24:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_FernandoHenriqueMartinsSilva.pdf: 1781726 bytes, checksum: 3c1db3ac552025ea18f6e184732d05e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-12-12T14:24:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_FernandoHenriqueMartinsSilva.pdf: 1781726 bytes, checksum: 3c1db3ac552025ea18f6e184732d05e9 (MD5) / Neste trabalho, investigamos as propriedades estruturais locais de fluidos magnéticos à base de nanopartículas de ferritas de manganês. Tais nanopartículas são obtidas durante a etapa de coprecipitação hidrotérmica e são dispersas em meio ácido graças à estratégia núcleo-superfície, o que impede que os nanogrãos sofram a ação corrosiva do ácido. Este tratamento modifica a composição química que pode ser descrita por um núcleo de ferrita estequiométrica e uma camada superficial de composição química γ-Fe2O3 num modelo “core-shell”. Dosagens químicas permitem determinar a fração volumétrica em nanopartículas assim como a espessura da camada superficial. A espectroscopia de absorção de raios x é utilizada para determinar o estado de oxidação médio do átomo absorvedor. Os resultados obtidos pela análise na região de XANES mostram a presença de íons Mn3+ e a presença destes induz distorções chamadas de efeito Jahn-Teller. Difração de raios x e de nêutrons é utilizada a fim de se obter informações sobre a estrutura local dos nanocristais, em particular a distribuição catiônica nos sítios intersticiais da estrutura espinélio. Os resultados apresentados indicam uma inversão catiônica diferente daquela encontrada para a ferrita maciça. O refinamento de Rietveld dos difratogramas de raios x e nêutrons é utilizado para determinar o tamanho médio e o parâmetro de malha das nanopartículas com qualidade e precisão. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / We investigate the local structure of magnetic fluids based on nanosized particles of manganese. These nanoparticles were obtained by soft chemistry method and they are dispersed thanks a core-shell strategy which prevents the acid attack. This treatment modifies the chemical composition of the particles and they can be described as a core of stoechiometric ferrite surrounded by a surface layer with a mean composition of maghemite γ-Fe2O3 in a “core-shell” strategy. Chemical titration allows us to determine the thickness of this surface layer. X-ray absorption spectroscopy is used to determine the mean oxidation state of the absorber atom. The results obtained by XANES analysis shows the presence of Mn3+ ions and such presence induces some distortions known by Jahn-Teller effect. X-ray and neutron diffractions were used to obtain information about the local structure of the nanosized particles, in particular the cation distribution. The results indicate an inversion degree that is different of the bulk ferrite. Rietveld refinement of the x-ray and neutron diffractograms is used to determine the size and lattice parameter with precision and quality.

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-11T12:30:10Z No. of bitstreams: 2 (dissertação_José_Eustáquio_Brainer_Neto).pdf: 7640320 bytes, checksum: 583b95d34c635c860bbb781613e515a6 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-11T12:30:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 (dissertação_José_Eustáquio_Brainer_Neto).pdf: 7640320 bytes, checksum: 583b95d34c635c860bbb781613e515a6 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-01-31 / O biorrefino da glicerina oriunda da fabricação do biodiesel, tornando a produção do biodiesel economicamente mais viável, leva à formação de produtos com elevados valores agregados. A primeira rota de valorização da glicerina estudada foi o processo de oxidação catalítica, onde os catalisadores com variados teores de platina, paládio e bismuto e suportados em carvão ativado, mostraram um bom desempenho em relação à formação de ácido glicérico. Nessa rota foram obtidos resultados expressivos da ordem de 83,5% de conversão e 81% em quimiosseletividade a T=40ºC e a P=1atm, já com o aumento da temperatura para T=60ºC, houve um aumento na conversão para 98,9% com uma diminuição na seletividade para 71,4%. Com isso, gerou-se uma boa perspectiva para produção em grande escala do ácido glicérico, a baixos custos de produção. A segunda rota de valorização da glicerina se deu a partir do processamento por hidrogenólise usando catalisadores constituídos de rutênio e níquel, com o objetivo do aumento de seletividade e rendimento na produção do 1,2-propanodiol. Os resultados obtidos com os catalisadores Ru(4%)-Ni(10%)/C e Ru(2%)-Ni(20%)/C estudados na hidrogenólise da glicerina mostraram seletividade em torno de 71,6% e 63,0% e rendimento em torno de 54,4% e 50,7%, respectivamente, quando comparados nas mesmas condições operacionais. Por fim, foi efetuada a modelagem cinética dos dados experimentais para a determinação dos parâmetros cinéticos e de equilíbrio envolvidos no processo.

O presente trabalho apresenta um estudo para viabilizar a aplicação do tratamento duplex de nitretação e pós-oxidação a plasma como forma de incrementar a resistência à corrosão de aços-carbono. A influência da microestrutura, distribuição de fases cristalinas e composição química no comportamento à corrosão do material foram avaliadas, e o papel do teor de inclusões foi analisado. O estudo das fases cristalinas presentes foi realizado pela técnica de difração de raios X (DRX). A morfologia e a espessura das camadas foram avaliadas por microscopia eletrônica por varredura (MEV). As análises da composição química na superfície e em seção transversal foram determinadas por espectroscopia de descarga luminescente de emissão ótica (GD-OES) e espectroscopia de raios X por dispersão em energia (EDS). Duas técnicas complementares de avaliação da resistência à corrosão, polarização potenciodinâmica cíclica (PPC) e névoa salina foram realizadas, sendo que a segunda é a técnica utilizada como referência pela indústria. O tratamento de pós-oxidação formou apenas a fase magnetita, desejável por possuir melhores propriedades mecânicas frente a hematita. Parâmetros de 90 min a 480°C de pós-oxidação apresentaram as melhores características da camada externa de óxidos em termos microestruturais devido à alta homogeneidade e ausência de defeitos. Os ensaios de PPC corroboraram que este tipo de microestrutura apresenta a maior resistência à corrosão. Em névoa salina não houve reprodutibilidade de resultados, e novas análises indicaram a presença de inclusões de sulfeto de manganês (MnS) danificando a camada oxidada. Calculou-se o nível de severidade das amostras seguindo a norma ASTM E-45 e esse valor foi relacionado com o tempo de resistência à corrosão no ensaio de névoa salina. Se o nível de severidade do aço 1045 for menor que 2, pode-se substituir a aplicação de cromo-duro industrial pelo processo de nitretação e / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This paper presents a study to facilitate the application of duplex treatment of nitriding and post oxidation plasma as a way of enhancing the corrosion resistance of carbon steel. The influence of microstructure, phase distribution and chemical composition of crystalline corrosion behavior of the material were evaluated, and the role of inclusions content was analyzed. The study of the crystalline phases present was determined by means of X-ray diffraction (XRD). The morphology and thickness of the layers was evaluated by scanning electron microscopy (SEM). Analyzes of chemical composition on the surface and cross section were determined by spectroscopy of glow discharge optical emission (GD-OES) spectroscopy and X-ray energy dispersive (EDS). Two complementary techniques for evaluation of corrosion resistance, cyclic potentiodynamic polarization (CPP) and salt spray were performed, being the second is the technique used by the industry for reference. The treatment of post-oxidation was formed only the stage magnetite desirable to have improved mechanical properties compared to hematite. Parameters for 90 minutes at 480°C of post-oxidation provided the best characteristics of the outer layer in terms of oxide microstructural uniformity and high due to the absence of defects. PPC Tests corroborate this type of microstructure has the highest corrosion resistance. In salt spray there was no reproducible results, and further analysis indicated the presence of inclusions of manganese sulfide (MnS) damaging the oxidized layer. We calculated the severity level of the samples according to ASTM E-45 and this value was related with the time of corrosion resistance in salt spray test. If the level of severity of the 1045 steel is less than 2, one can replace the application of the industrial hard chromium by nitriding and post-oxidizing plasma process proposed, in regard to corrosion resistance.

Made available in DSpace on 2018-08-01T21:58:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9759_Dissertac a o Deise.pdf: 3167569 bytes, checksum: d092fedad8bcf7536ffc58832e5ed811 (MD5) Previous issue date: 2016-04-07 / Catalisadores de platina suportados em carbono são os mais utilizados na eletro-oxidação de álcoois como etanol e glicerol em células a combustível de membrana polimérica trocadora de prótons. A cinética lenta da oxidação dos álcoois, o envenenamento catalítico e produtos de oxidação incompleta são entraves na utilização dessa tecnologia. A adição de metais à platina tem sido amplamente investigada, entretanto, somente há relatos da ação de PtGa na oxidação metanol. Nesse trabalho, catalisadores do tipo PtGa/C foram sintetizados pelo método de decomposição térmica de precursores poliméricos para investigar a atividade catalítica frente a oxidação de etanol e glicerol. As caracterizações morfológicas, estruturais e eletroquímicas foram feitas por: Análise Termogravimétrica, Difração de raios X, Microscopia eletrônica de transmissão, Espectroscopia de energia dispersiva de raios X, Voltametria cíclica, Cronoamperometria, Cronopotenciometria e Teste de energia de ativação. A caracterização morfológica mostrou partículas de 7,2 nm a 18,9 nm, solução sólida de gálio e platina, distribuição heterogênea das partículas sobre o carbono suporte, platina em estrutura cúbica de face centrada e óxido de gálio nas composições. O estudo da atividade catalítica de PtGa/C na eletro-oxidação dos álcoois revelou, em testes eletroquímicos, que a adição de gálio à platina aumenta a quanto a atividade catalítica e estabilidade em comparação com a platina pura.

Made available in DSpace on 2018-08-24T22:53:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6155_dissertação Nadja Lima Gorza.pdf: 3036673 bytes, checksum: 12eea717c75278d20279a9cdd6133ee2 (MD5) Previous issue date: 2012-12-07 / A contaminação das águas superficiais e águas subterrâneas com agrotóxicos é reconhecida por especialistas de vários países como um grande problema, devido à sua persistência no ambiente aquático e potenciais efeitos adversos à saúde. Entre as opções de tratamento de águas o processo eficaz para a remoção de agrotóxicos é a adsorção em carvão ativado, exceto para algumas substâncias polares. No entanto, a capacidade de adsorção do carvão ativado é afetada pela natureza e concentração dos contaminantes presentes na água bruta. Este trabalho tem como objetivo geral avaliar a remoção/transformação dos agrotóxicos 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D), Clorpirifós, Glifosato, e de seus produtos de transformação, em uma instalação piloto de tratamento de água convencional (coagulação com sulfato de alumínio, floculação, sedimentação, filtração e desinfecção) associada à pré-oxidação com dióxido de cloro, cloro e adsorção em carvão ativado granular betuminoso. Os resultados obtidos mostraram que os oxidantes promoveram parcial oxidação da matéria orgânica presente na água bruta, efeito observado por meio do decaimento da absorbância UV em 254 nm O tratamento convencional combinado à oxidação com dióxido de cloro e adsorção em carvão ativado granular, mostrou-se adequado para a remoção dos contaminantes 2,4-D, Clorpirifós e de seus produtos de transformação, o 2,4-diclorofenol (2,4-DCP) e Clorpirifós-oxon. Entretanto, a oxidação com cloro associada ao tratamento convencional, revelou ser mais eficiente na remoção do Glifosato e de seu principal metabolito, AMPA. Estudos sobre a capacidade de adsorção e o tempo de saturação do CAG foram também realizados revelando que o CAG betuminoso pode ser eficiente na remoção de Clorpirifós e 2,4-D. Dada a dificuldade em qualificar e quantificar todos os subprodutos formados no processo de tratamento da água contaminada com agrotóxicos, ensaios de mutagenicidade (AMES) foram realizados na água tratada. Também foi pesquisada a formação de subprodutos de desinfecção tais como Trialometanos totais, Ácidos Haloacéticos totais, clorito e clorato.

Orientador: Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-22T05:33:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Azeredo_MariaCristinaRibeirode_M.pdf: 5028037 bytes, checksum: 00e54e9e7dd3f6688242feda01cb51a8 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: A grande utilização dos reatores catalíticos de leito fixo na indústria química, associado com a necessidade de operação de alta performance requerendo o uso de técnicas de otimização e controle avançado tem motivado o desenvolvimento e o uso de modelos detalhados. As características heterogêneas, causadas devido a presença do sólido e ao fato do sistema ser de parâmetros distribuídos e as equações serem não-lineares, quando analisadas do ponto de vista dinâmico, podem levar a ocorrência da resposta inversa. Sem um modelo detalhado, este tipo de comportamento não pode ser predito de uma maneira segura, o que torna dificil a definição de políticas operacionais ótimas e de controle. A aplicação de um modelo heterogêneo poderia ser uma solução, mas o tempo computacional pode ser proibitivo para aplicação em tempo real. Um modelo dinâmico, bidimensional, pseudo-homogêneo modificado que procura levar em conta, de maneira efetiva, a presença do sólido, é apresentado. A reação de obtenção do acetaldeído através da oxidação do etanol sobre catalisador de Fe-Mo é utilizada como caso estudo, embora o modelo matemático determinístico para representar os fenômenos que ocorrem em um reator de leito fixo não dependa da equação da taxa. O fato da reação ser fortemente exotérmica exige a utilização de reatores resfriados por fluidos refrigerantes, e isto tem de ser considerado no desenvolvimento do modelo matemático do reator. Para a solução das equações do modelo dinâmico, propõe-se um método que consiste em aplicar o método da colocação ortogonal na direção radial e o método de Runge-Kutta de quarta ordem na direção axial e na variável tempo. Entretanto, o modelo dinâmico exige o conhecimento prévio do perfil das variáveis de estado no instante inicial. Deste modo, o modelo estacionário é apresentado como estudo para definir critérios para o modelo dinâmico. Uma extensiva análise sensitiva do reator é feita de modo a se definir critérios seguros de operação, e para isso é estudada a influência das variáveis de operação no comportamento dinâmico do reator / Abstract: The development and use of detailed models have been motivated by the great application of a fixed bed catalytic reactor in Chemical Industry and the need of high profile operations that require optimization and advanced controI. The heterogeneous features, caused by the presence of solid particles and due to the fact that this is a distributed parameter system and non-linearity of the equations, when analyzed from a dynamic point of view, may cause to inverse response. Without a detailed model, this behavior can not be predicted in an accurate fashion, therefore the optimum operational and control policies become difficult to be determined. The solution could be the application of a heterogeneous model, however, the running time might be prohibitive for a real time application. A dynamic, two-dimensional, modified pseudo-homogeneous model that considers, effectively, the presence of solids particles is presented. The reaction of obtention of acetaldehyde by the oxidation of ethanol over a Fe-Mo catalyst is used as a study case, although the deterministic mathematical mode! that represents the phenomena that occurs in a fixed bed catalytic reactor does not depend on rate equation. It is necessary to use cooling reactors because the reaction is highly exothermic. This fact was considered in the mathematical model of the reactor. The method proposed to solve the equation of the dynamic model consists on the application of orthogonal collocation for radial direction and fourth-order Runge-Kutta for the axial as well as for the time. However, the dynamic model requires the previous knowledge of state variables profile at the initial time. Therefore, the stationary model is presented as a study to define the criteria for the dynamic model. An extensive analysis of the reactor is performed in order to define accurate operational criteria, and therefore the influence of operational variables in the dynamic behavior in the reactor is studied. / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química