Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-22Bitstream added on 2014-06-13T18:06:42Z : No. of bitstreams: 1 mazini_mc_me_bauru.pdf: 1283811 bytes, checksum: 358e012efa4b5f267477d338a13309e4 (MD5) / A compreensão do comportamento estruturas, magnético e eletrônico para estes materiais ainda permanece um problema em aberto e tem exigido grandes esforços, principalmente, quando se refere aos diferentes estados de oxidação apresentados pelos elementos metálicos que as compõem. A flutuação de valência apresentada pelos ínos metálicos e a correspondente variação da estequiometria de oxgiênio nesses compostos são variáveis fundamentais para a correta interpretação de suas respostas físicas. Condições de preparo, como rota de síntese, tratamentos térmicos, razões de aquecimento e resfriamento, condições atmosféricas, são fatores a serem considerados nos estudos desses materiais, pois influenciam diretamente em suas composições estequiométricas. As manganitas aqui estudadas foram sintetizadas pela rota de síntese baseada no Método dos Precursores Poliméricos Modificados (MPPM), uma variação do Método Pechini (MP). Trata-se de um método químico para o preparo de amostras de óxidos metálicos e tem sido utilizado como uma excelente alternativa às tradicionais rotas físicas de síntese, como a rota de Reação em Estado Sólido (RES), pois permitem produzir amostras de excelente homogeneidade, bastante superiores às amostras convencionais preparadas via RES, maior controle no tamanho de partícula, por requerer temperaturas menoes para obtenção da fase cristalográfica do material, dentre outros fatores. Para a caracterização estrutural das amostras sintetizadas técnicas de Difração de Raios X (DRX) associada ao Método de Refinamento Rietveld (MRR) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) foram empregadas. Através da análise de DRX e refinamento Rietveld foi verificado a formação da fase cristalográfica dos materiais sintetizados, bem como foi possível identificar presença de fases secundárias para as manganitas... / In this work, NiMn2O4, CuMn2O4, CoMn2O4, Ni1-xCuMn2O4 and Ni1-xCoxMn2O4 (x=0,2; 0,4;0,6 e 0,8) oxide manganites with spinel structure were studied. The understangind of structural, magnetic and electrical response to these materials still remains an open question and requires large efforts, especially considering the valence fluctuation presented by metallic ions that compose these samples. The valence fluctuation presented by the metallic ions and the corresponding deficient oxygen stoichiometry are crucial factors to the correct description of the physical response in this material. Some factors, such as synthesis route, thermal history, heat and cooling rates, atmospheric gas flux, must be considered since they are directly responsible for the stoichiometric composition exhibited by these materials. In this study, manganite samples were synthesized by the Modified Polymeric Precursor Method (MPPM), a Pechini Method (PM) variation. MPPM is a chemical method to prepare metallic oxides samples and has been used as an excellent alternative to physical traditional synthesis routes, such as Solid State Reaction (SSR). MPPM allows to produce excellent homogeneous samples, with higher quality if compared to traditional ceramic routes, since this method is able to control the particle size considering heat-treatment lower tempeartures to obtain the crystallographic phase, among other advantages. The structural characterization was done by X Ray Diffraction (XRD) associated to Rietveld Refinament Method and Scanning Electron Micrograph (SEM). By the XRD and Rietveld refinament was observed the crystallographic phase was obtained, was also observed that the CoM2O4 and Ni-xCuxMn2O4 (with x > 0,6) manganites presented secondary phases. Magnetic behavior studies were also developed to these materials by DC magnetic measures... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 4285176 bytes, checksum: fd2b58362e70fc57a12e0c8c87d9ba51 (MD5) Previous issue date: 2010-08-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Jatropha curcas L. as a raw to produce biodiesel presents a promising alternative because of the perennial production of its fruits and a high oil concentration on its seeds. The mechanical extraction of the oil yielded 38% while the chemical extraction yielded 44.8% but the oil chemically extracted presented a higher acidity index, in relation to the mechanical extracted oil, factor that interferes in the transesterification reaction. The chromatographic data showed higher concentration of oleic acid (C 18:1) with 35,89% and linoleic acid (C 18:2) with 44,45%. The ethyl biodiesel was obtained through alcaline transesterification (KOH) and the 5%, 10% and 20% (m/m) biodiesel/diesel mixtures were prepared and then submitted to storage for 120 days, at room temperature. The results of RMN 1H and medium infrared characterized the ethyl biodiesel and its mixtures (B5, B10 and B20). The oxidative behavior of ethyl biodiesel and its mixtures were monitored through UV-Visible spectroscopy. The PetroOXY (OITB100= 52, 48, 35, 28 min) and P-DSC (HPOITB100= 41,30; 22,63; 7,72 min) techniques monitored the pure biodiesel s oxidative process and the results obtained indicate that oxidation occurred through the long period of storage. The cold hydrodynamic and flow properties confirmed the oxidative process, where was observed a slightly increase in viscosity, however the mixtures, although the biodiesel influence, after 120 days of storage kept into the required parameters by ANP regulations and consequently into commercialization conditions. / O uso de pinhão manso (Jatropha curcas L.) para a produção de biodiesel apresenta-se como uma alternativa promissora em virtude da produção perene dos frutos e por possuir sementes com elevado teor de óleo, em torno de 30%. A extração mecânica do óleo obteve rendimento de 38% enquanto a extração química 44,8%, sendo que o óleo extraído quimicamente apresentou maior índice de acidez, em relação ao óleo extraído mecanicamente, fator que interfere na reação de transesterificação. Os dados cromatográficos mostraram que os ácidos presentes em maior quantidade são o oléico (C 18:1) com 35,89% e o linoléico (C 18:2) com 44,45%. O biodiesel etílico foi obtido por transesterificação alcalina (KOH) e as misturas biodiesel/diesel foram preparadas nas concentrações de 5, 10 e 20% (m/m), em seguida submetida ao armazenamento por 120 dias, a temperatura ambiente. Os resultados de RMN 1H e espectroscopia na região do infravermelho médio caracterizaram o biodiesel etílico e suas misturas (B5, B10, B20). O comportamento oxidativo do biodiesel etílico e misturas (B5, B10, B20) foram monitorados pela espectroscopia UV-Visível. As técnicas PetroOXY (OITB100= 52, 48, 35, 28 min) e o P-DSC (HPOITB100= 41,30; 22,63; 7,72 min) monitoraram o processo oxidativo do biodiesel puro e os resultados obtidos indicam que ocorreu oxidação ao longo do período de armazenamento. As propriedades fluidodinâmicas e de fluxo a frio confirmaram o processo oxidativo, onde foi observado um leve aumento de viscosidade. No entanto, as misturas, apesar da influência do biodiesel, após 120 dias de armazenamento, se mantiveram dentro dos parâmetros exigidos pela ANP e consequentemente em condições de comercialização.

Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2012-12-03T14:37:30Z No. of bitstreams: 1 2012_MarceloRodriguesdosSantos.pdf: 3119517 bytes, checksum: 1c4917924398aea15971fded4c9fb2e4 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2012-12-04T10:03:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_MarceloRodriguesdosSantos.pdf: 3119517 bytes, checksum: 1c4917924398aea15971fded4c9fb2e4 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-12-04T10:03:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_MarceloRodriguesdosSantos.pdf: 3119517 bytes, checksum: 1c4917924398aea15971fded4c9fb2e4 (MD5) / Um dos grandes desafios da catálise moderna é a recuperação e reutilização do sistema catalítico utilizado. Nesse sentido, desenvolveu-se um novo ligante derivado do ácido Kójico, ionicamente marcado com um anel imidazólio. Esse novo ligante ionofílico foi utilizado na preparação de novos complexos de ferro e paládio como centros metálicos, que foram aplicados em diversas reações orgânicas tais como, epoxidações, reduções de olefinas e acoplamentos de Heck e Suzuki. Foram utilizados líquidos iônicos imidazólios como meios reacionais visando uma ancoragem do complexo nesse meio e viabilizandoa realização de reciclos. Para as reações de epoxidação e de redução puderam ser realizadas reações de reciclo, e mesmo após dez reações não houve diminuição da atividade catalítica e nem lixiviação do catalisador. Devido ao ligante conter um marcador de carga positivo, ele se torna uma ótima sonda para estudos mecanísticos utilizando espectrometria de massas com ionização por electrospray. Foi possível detectar e caracterizar diversas espécies transientes, o que propiciou realizar algumas propostas mecanísticas plausíveis ou até mesmo fortalecer propostas já existentes na literatura. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / One of the great challenges of modern catalysis is the recovery and reuse of the catalytic system. In this sense, we developed a new Kojic acid base ligand, ionically-tagged with an imidazolium ring. This new ionophilic ligand was used to preparing new iron and palladium. They have been applied in several organic reactions such as epoxidations, reduction of olefins and Heck and Suzuki couplings. The imidazolium ionic liquids were used as reaction media to anchor the complex and allow the recycle oh the catalyst. This strategy cold be performed for epoxidation and reduction reactions could be made recycle, and even after ten reactions was no decrease in catalytic activity and no leaching of the catalyst. Due to the positive charge of the ligand, it becomes an excellent probe for mechanistic studiesusing mass spectrometry with electrospray ionization. It was possible to detect and characterize various transient species, which led to make plausible mechanistic proposals or even strengthen existing proposals in the literature.

O objetivo principal desta pesquisa foi desenvolver um aparato e procedimento experimental para estudar a oxidação química de organoclorados por injeção de ozônio em escala de laboratório. A concepção do ensaio desenvolvido permite realizar ensaios de coluna em meio aquoso ou em meio poroso, saturado ou não saturado, com monitoramento da concentração e da pressão absoluta de ozônio na entrada e na saída da coluna, do pH, da temperatura do meio, da temperatura ambiente e controle da vazão. Nesta pesquisa foram realizados ensaios para verificar a degradação de PCE em fase dissolvida em concentração de saturação em diversos meios: água ultrapura, águas subterrâneas coletadas em um poço cacimba e em um poço tubular profundo, e soluções de bicarbonato de sódio. A investigação experimental compreendeu ensaios de saturação e decaimento de ozônio, ensaios batch e ensaios de coluna em meios com valores de pH variados. Os resultados indicaram que o ozônio em fase dissolvida atinge a saturação após aproximadamente 15 minutos de injeção, com concentrações saturadas variando entre 90 e 170 µmol/L, dependendo do meio aquoso de estudo. O decaimento biexponencial do ozônio dissolvido mostrou tempos de meia vida t1 e t2, que variaram conforme o meio de estudo, entre 4 e 26 minutos, e 14 e 193 minutos, respectivamente. O decaimento monoexponencial resultou em tempos de meia vida entre 12 e 76 minutos. Os ensaios batch em meio aquoso mostraram degradação significativa do PCE por ozônio dissolvido comparativamente à degradação em água ultrapura não ozonizada. A adição de bicarbonato de sódio diminuiu os tempos de meia vida do ozônio em água, mas não intensificou a degradação do PCE em sistema fechado (ensaios batch). Os ensaios de coluna em meio aquoso indicaram que a volatilização e o arraste são os principais mecanismos de remoção de PCE por injeção de ozônio. As concentrações de PCE em fase dissolvida observadas no início do ensaio de coluna foram quase completamente volatilizadas e recuperadas no trap, tanto nos ensaios com a injeção de oxigênio quanto nos ensaios com injeção de ozônio. As concentrações de PCE na coluna no final dos ensaios foram inferiores ou ligeiramente superiores ao valor de intervenção estabelecido pela CETESB em 2014. Os ensaios de coluna em meio sólido (microesferas de vidro e areia) indicaram que ocorre degradação do PCE, com remoção quase total na coluna, porém com menor recuperação no trap. Possivelmente, o maior tempo de residência na coluna favorece as reações do ozônio com o PCE. / The aim of this research was to develop experimental apparatus and procedure to investigate chemical oxidation of chlorinated organic compounds by ozone injection at laboratory scale, in aqueous media and in saturated or unsaturated porous media. The test allows control of ozone inlet and outlet pressures and concentrations, pH, room and column temperature, and ozone flow. In this research, tests were performed to investigate degradation of PCE dissolved at maximum solubility concentration in several media: ultrapure water, groundwater collected in a shallow well and in a deep well, and sodium bicarbonate solutions. The experimental investigation comprised ozone saturation and decay tests, batch tests, and column tests in aqueous media with several pH values. Results indicated that dissolved ozone reaches saturation after approximately 15 minutes of injection, at saturated concentrations between 90 and 170 µmol/L, depending on the aqueous medium. Second order ozone decay half lives t1 and t2 vary, respectively, between 4-26 minutes and 14-193 minutes depending on the aqueous medium. First order decay half lives varied between 12-76 minutes. Batch tests in aqueous media showed significant PCE degradation by dissolved ozone as compared to degradation in non ozonized ultrapure water. Addiction of sodium bicarbonate decreased ozone half-lives in water but did not intensify PCE degradation as observed in the results of batch tests. Column tests in aqueous media evinced that stripping and volatilization are the mains mechanisms of PCE removal by ozone injection. Initial concentrations of dissolved PCE in the column were almost completely volatilized and recovered in the trap, for ozone injection as well as for oxygen injection. Final concentrations of dissolved PCE in the column were in the order of ppb and very near the limit allowable value according to the environmental agency of the state of São Paulo. Column tests in solid media indicate that PCE degrades and is removed from the column, but not totally recovered in the trap; probably, the more extended residence time in the column enhances reactions of ozone and PCE

A amicarbazona constitui-se em um herbicida do grupo das triazolinonas, desenvolvida para substituir a atrazina no mercado mundial. Diversas tecnologias têm sido estudadas objetivando a remoção de pesticidas de efluentes aquosos, procurando estudar os mecanismos de degradação envolvidos e o grau de toxicidade dos fotoprodutos gerados. Neste sentido, este trabalho tem como objetivo principal o estudo de degradação do princípio ativo amicarbazona, em solução aquosa, por fotólise direta, propondo estruturas químicas de produtos de transformação em um estudo teórico-fundamental. Foram avaliados parâmetros como concentração de herbicida, pH do meio reacional, concentração de oxigênio dissolvido, concentração de nitrato e de isopropanol como supressor de radicais livres. Dentre os parâmetros avaliados no processo de fotólise, o valor do pH do meio reacional influencia consideravelmente o mecanismo de fotodegradação do herbicida amicarbazona, favorecendo ou desfavorecendo a formação de determinado intermediário. Verificou-se que a molécula de amicarbazona gera como produto de degradação primário a molécula de amicarbazole, principalmente em meio ácido, como resultado de mecanismo de deaminação. Por sua vez, a utilização de processo UV/H2O2 foi capaz de proporcionar degradação completa da amicarbazona em tempo reacional máximo de 60 minutos. Contudo, mesmo com a utilização de agente oxidante auxiliar, não houve mineralização completa da amicarbazona, havendo 58% de redução de carbono orgânico dissolvido na melhor condição experimental estudada. / Amicarbazone is a triazolinone herbicide developed to substitute atrazine in the world market. Several technologies have been studied aiming at the removal of pesticides from wastewater, seeking to study the degradation mechanisms involved and the degree of toxicity of the photoproducts formed. In this context, the main goal of this work is to study the degradation of amicarbazone in aqueous solution by direct photolysis, suggesting possible chemical structures for the transformation products according to a theoretical and fundamental approach. Parameters such as herbicide concentration, pH, dissolved oxygen concentration, nitrate concentration, and propan-2-ol as a free radical scavenger were considered. Among the parameters studied in the photolysis process, the pH showed influence on the photochemical mechanism of amicarbazone degradation, favoring or not the formation of particular intermediates. It was found that the photolysis generates amicarbazole as the primary degradation product in acidic medium as a result of the deamination mechanism. The use of UV/H2O2 process enabled the complete degradation of amicarbazone in a reaction time of 60 minutes at most. However, even with the use of the auxiliary oxidant reactant, the complete mineralization of amicarbazone was not achieved, with 58% reduction of dissolved organic carbon in the best experimental condition studied.

Nesse trabalho avaliamos o potencial enzimático de diferentes linhagens de fungos, visando determinar a presença de mono-oxigenases capazes de oxidar cetonas aromáticas e cíclicas. Todas as linhagens empregadas apresentaram atividade de álcool desidrogenase e Baeyer-Villiger mono-oxigenases. Adicionalmente foram sintetizadas oito moléculas bi-funcionalizadas com grupos sulfeto, seleneto e carbonila (cetona). Os produtos das reações biocatalisadas foram isolados e caracterizados. / In this work, we evaluated the enzymatic potential of different Aspergillus strains, through the biotransformations of two substrates: 2- and 4-methylcyclohexanone (1a e 1b). All the strains employed showed alcohol dehydrogenase and Baeyer-Villiger monooxygenase (CPMO and CHMO) activities. These enzymes can perform ketone biorreduction and oxidation. Using the A. terreus SSP 1498 selected from the screening study, we prepared alcohols and lactones in good enantiosselectivity. In this way, other fungal strains were studied aiming to determine the presence of monooxygenase activity by means of the biotransformation of aromatic ketones. Like the Aspergillus, we observed that all strains used in this study showed alcohol dehydrogenase and Baeyer-Villiger monooxygenase (APMO) activities. We selected 1-phenyl-etanone and its para substituted derivates as substrates. Additionally, we synthesized eight examples of bi-functionalized compounds with sulfide, selenide and ketone groups. These compounds were submitted to the action of enzymatic system of different fungi which were selected from the initial screening. The products from the biotransformation were isolated and characterized.

Os métodos de caracterização de combustíveis fósseis não são diretamente aplicáveis ao biodiesel, cuja produção em grande escala requer o estudo da alteração das características do produto com o tempo e condições de estocagem. As interações entre aço carbono e óleo Diesel ou biodiesel puro de soja bem como misturas com Diesel, B5 e B20 foram estudadas, particularmente a estabilidade à oxidação do aço carbono e dos ésteres durante o armazenamento, em presença e ausência de galato de propila como antioxidante. Foram realizadas medidas de índice de acidez; viscosidade cinemática e dinâmica; condutividade e estabilidade à oxidação. Microemulsões de água em B100 e em misturas com óleo Diesel viabilizaram medidas de potencial de circuito aberto e espectroscopia de impedância eletroquímica para caracterização da interface do sistema microemulsão/aço carbono. A degradação do B100 aumentou com a agitação e a temperatura, independentemente da concentração do antioxidante. Quanto à oxidação do metal liga, sua natureza e/ou a de um filme formado sobre este parecem ter papel predominante. A resistência desse material à corrosão é maior em contato com Diesel e diminui com o aumento do teor de biodiesel. Para as microemulsões, os potenciais de circuito aberto são menos positivos e não variam significativamente com o teor de biodiesel, o que foi atribuído à presença de pentanol na fase óleo, pois a água está ocluída no interior das gotículas. / Usual methods of fossil fuels characterization are not directly applicable to biodiesel, the production of which demands studying the role of time and stockpiling conditions on its properties. Chemical interactions between carbon steel and soy biodiesel, Diesel or soy biodiesel-Diesel mixtures, B5 and B20, have been studied during storage, specially the carbon steel and esters stability to oxidation, in the presence and absence of propyl galate as antioxidant (GP). Acid number; viscosity; conductivity and chemical stability measurements were carried out. Moreover, microemulsions (MEs) of water in Diesel oil or B100 and its mixtures with Diesel allowed performing electrochemical measurements to characterize carbon steel and liquid samples. The degradation of B100 increased with stirring and temperature, independently of the GP concentration. Concerning steel oxidation, the role of its characteristics and/or the film formed on its surface seems to be predominant. The steel resistance to corrosion in the described mixtures at the beginning of the experiment decreases with increasing biodiesel content but this effect disappears with time. Open circuit potential values for steel in microemulsions are less positive and showed no significant variation with the biodiesel content. Finally, microemulsions make possible the analysis and characterization of biodiesel samples with lower cost and time consumption.

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-11T15:05:41Z No. of bitstreams: 2 TESE DOUTORADO YANA_2012.pdf: 5122730 bytes, checksum: a798a9fb98cb3241c68deaf639f4bc36 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-11T15:05:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE DOUTORADO YANA_2012.pdf: 5122730 bytes, checksum: a798a9fb98cb3241c68deaf639f4bc36 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-05-04 / Existe uma gama de processos que podem ser empregados no tratamento de compostos orgânicos tóxicos como o fenol presente em efluentes líquidos. Todavia, restrições como alto custo de instalação e tempo de contato relativamente longo devem ser levadas em consideração para a escolha do processo a ser utilizado. Uma nova técnica de tratamento de efluentes contaminados por compostos fenólicos, denominada de tratamento térmico por contato direto (Direct Contact Thermal Treatment - DiCTT), vem atraindo o interesse de vários grupos de pesquisa. O Departamento de Engenharia Química da UFPE possui um protótipo de planta experimental deste processo. O método DiCTT tem como atrativo principal a utilização do gás natural como fonte energética, a capacidade demonstrada de oxidar compostos fenólicos a baixas temperaturas e pressão atmosférica, e sua natureza em empregar uma configuração de reator muito compacta. Nesta pesquisa, foram avaliados os efeitos das variáveis operacionais: vazão de alimentação do efluente líquido, concentração inicial de fenol, a taxa de reciclagem dos gases de combustão, razão molar estequiométrica fenol/peróxido de hidrogênio, vazão do gás natural e excesso do ar. Após estudos preliminares, envolvendo duas etapas (Etapa 1 e Etapa 2) e dois modos operatórios do processo (MO1 e MO2), foi efetuado um planejamento experimental do tipo Delineamento Composto Central Rotacional com fatorial (k) de (23) considerando a taxa de evaporação da fase líquida (inferior à 12%) e a temperatura do efluente líquido (75-790C) (Etapa 3). Com os resultados obtidos, foi realizado um planejamento fatorial (k) completo de (32) para identificação das condições operacionais ótimas do processo, nas faixas de variação estudadas (Etapa 4). As análises envolveram a oxidação termoquímica do fenol e dos seus respectivos intermediários de degradação até a mineralização do composto orgânico e formação de ácidos, com monitoramento das concentrações de fenol e seus intermediários por Cromatografia em fase Líquida de Alta Eficiência, medições do teor de Carbono Orgânico Total com um analisador COT e do potencial hidrogeniônico, com um medidor de pH, respectivamente. Aplicando a superfície de respostas e curvas de contorno com uso do software Statistica versão 8.0, foram identificadas as condições ótimas, nos intervalos de variação estudados, para a degradação do fenol, até 100%, e a conversão de COT, até 40%: vazão de gás natural de 4 m3/h, excesso de ar de 10%, razão molar estequiométrica fenol/peróxido de hidrogênio de 75% e taxa de reciclagem dos gases de combustão de 100%, valores satisfatórios para a degradação do fenol, porém, necessita-se ainda de melhorar as taxas de mineralização. Na etapa final desta pesquisa, foi usada a modelagem via Redes Neurais Artificiais (RNAs), com o software Statistica 8.0 e o módulo “Neural Networks” para predizer os resultados experimentais da degradação do fenol, conversão do COT e da velocidade de degradação do fenol, em função do tempo. Com os resultados obtidos, possibilitou-se concluir que o modelo mais representativo é o Modelo de Regressão e a forma da rede é a Multi Layer Perceptron. Verifica-se ainda que as correlações observadas variaram entre 95,33% até 99,58%, indicando um modelo satisfatório na predição dos resultados experimentais.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-05-02T17:23:38Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_11_2015.pdf: 2729973 bytes, checksum: 7ec2ee5f1f6947508d51688ffc00658a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-02T17:23:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_11_2015.pdf: 2729973 bytes, checksum: 7ec2ee5f1f6947508d51688ffc00658a (MD5) Previous issue date: 2015-09-21 / PRH-ANP/MCT / A hidroquinona (HQ) e o catecol (CT) são classificados como poluentes emergentes encontrados sendo encontrados em efluentes de várias indústrias entre as quais as farmacêuticas, químicas e petroquímicas. Diversos processos são empregados no tratamento destes tipos de compostos fenólicos orgânicos altamente tóxicos. Dentre estes processos, os processos oxidativos avançados (POAs) destacam-se pelos seus excelentes resultados na degradação e mineralização de poluentes recalcitrantes como a HQ e o CT. No presente trabalho foi estudado em um reator batelada laboratorial a otimização do processo de degradação (DEG) e conversão do carbono orgânico total (CCOT) da hidroquinona e do catecol por processo oxidativo avançado utilizando o peróxido de hidrogênio como fonte geradora de radicais livres (hidroxila, •OH). A técnica estatística de delineamento de experimento foi utilizada para otimização do processo e na avaliação dos efeitos das variáveis operacionais, potencial hidrogeniônico inicial do meio reacional (pH), temperatura do efluente líquido (T), vazão do ar de alimentação (QAR) e razão estequiométrica molar orgânico tóxico/peróxido de hidrogênio (RH2O2), sobre o processo de degradação e mineralização (CCOT) do orgânico tóxico. As as variáveis operacionais que se mostraram mais importantes tanto para a degradação da hidroquinona como para a Conversão do Carbono Orgânico Total foram a temperatura do efluente líquido (T), o pH inicial do meio reacional e a razão estequiométrica molar hidroquinona/peróxido de hidrogênio (RH2O2) onde as taxas alcançadas ao final da pesquisa foram de aproximadamente 100% e 80 % para a degradação (DEG) e para a mineralização (CCOT), respectivamente. As condições ótimas encontradas (pH = 9,3, T = 90ºC, RH2O2 = 110 % e QAR = 50 Lh-1) para o processo de tratamento da hidroquinona foram aplicadas ao catecol alcançando valores de degradação de 100% e de mineralização 89,5% para este orgânico tóxico. O modelo cinético adotado para descrever o perfil da conversão do carbono orgânico total, residual, para os dois orgânicos tóxicos (HQ e CT), foi o LKM (Lumped Kinetic Model, em inglês), o qual dividiu as espécies químicas em dois grupos (refratários e não refratários), sendo determinadas as constantes cinéticas da reação e obtendo-se uma boa representação do perfil da fração residual dos compostos orgânicos analisados. Na etapa final desta pesquisa, foi utilizada a modelagem via Redes Neurais Artificiais (RNAs) para predizer os resultados experimentais da conversão do carbono orgânico total em função do tempo, onde foram obtidos bons resultados. / Hydroquinone (HQ) and catechol (CT) are emerging pHenolic pollutants found in the liquid effluents from many pHarmaceutical, chemical and petrochemical industries. A number of processes are used to treat these types of highly toxic organic pHenolic compounds. Among these processes, advanced oxidation processes (AOPs) attract attention because of their excellent results in the degradation and mineralization of recalcitrant pollutants such as HQ and CT. The present work reports on the use of a laboratory batch reactor to optimize the degradation process (DEG) and the conversion of total organic carbon (CCOT) from hydroquinone and catechol by an advanced oxidation process using hydrogen peroxide as a source of free radicals (hydroxyl, •OH). A statistical technique for designing the experiment was used to optimize the process and to assess the effects of the operating variables: initial hydrogenionic potential of the reaction medium (pH), temperature of the liquid effluent (T), air flow supply (QAR) and stoichiometric molar ratio of organic toxic / hydrogen peroxide (RH2O2) on the process of degradation and mineralization (CCOT) of toxic organic compounds. Among the operating variables that were more important for the degradation of hydroquinone were the initial pH of the reaction medium, the stoichiometric molar ratio of organic toxic / hydrogen peroxide (RH2O2) and the temperature of the liquid effluent (T) where the degradation rates achieved at the end of the study were 100%. For conversion of the total organic carbon - CCOT rates were achieved of about 80% for hydroquinone mineralization, the most important operating variables being temperature, the initial pH of the reaction medium and the stoichiometric molar ratio (RH2O2). The optimum conditions for the hydroquinone treatment process (pH =9.3, T = 90 °C, RH2O2= 110% and QAR = 50L h-1) were applied to catechol reaching values of 100% for degradation and 89.5% for mineralization, for this toxic organic. The kinetic model used to describe the profile of the conversion of the total organic carbon remaining for the two-toxic organic compounds (HQ and CT) was LKM (Lumped Kinetic Model in English), which divides the chemical species into two groups (refractory and non-refractory), to determine the kinetic constants of the reaction and provide an accurate representation of the profile of the residual fraction of the organic compounds examined. In the final step of this research, modeling by means of Artificial Neural Networks (ANNs) was used to predict the experimental results of total organic carbon conversion in function of time.

O controle e a redução de atrito podem auxiliar na elaboração de estratégias de eficiência energética e na redução da emissão de dióxido de carbono (CO2). Apesar de existirem leis fenomenológicas bem estabelecidas para o atrito, não há uma definição da relação das propriedades macroscópicas/microscópicas com as propriedades fundamentais e nanoscópicas. O entendimento dessas correlações e dos mecanismos de dissipação de energia envolvidos no fenômeno de atrito podem ajudar no maior controle do coeficiente de atrito. Neste trabalho, o coeficiente de atrito de sistemas de óxidos na camada mais externa de ferro puro (99,99%) previamente nitretado são investigados visando encontrar relações entre as leis fenomenológicas, propriedades mecânicas e modelos teóricos envolvendo a dissipação energética via fônons. Para isso as amostras foram caracterizadas utilizando espectroscopia de emissão óptica de descarga luminescente (GD-OES), difração de raios X (DRX), tomografia de ponta atômica (APT), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de varredura por transmissão (STEM), nanoindentação e deslizamento unidirecional. Na caracterização experimental foi observada uma redução gradativa do coeficiente de atrito, a qual foi acompanhada por um aumento do teor de óxido na superfície. Apesar disso, essa tendência não foi observada na evolução das propriedades mecânicas. Logo, os cálculos teóricos baseados em mecanismos de dissipação fonônica aplicados para calcular o coeficiente de atrito representaram bem os valores experimentais. De forma geral, a mudança do coeficiente de atrito pode ser explicada mediante contribuições fonônicas, porém as forças de atrito do presente sistema não são totalmente determinadas por mecanismos fonônicos (sic). / Control and reduction of friction can help in the elaboration of strategies of energy efficiency and in the reduction of carbon dioxide (CO2) emission. Although there are well established phenomenological laws for friction, there is no definition of the relationship of macroscopic / microscopic properties to fundamental and nanoscopic properties. The understanding of these correlations as well the mechanisms of energy dissipation involved in the friction phenomenon can help in a greater control of the coefficient of friction. In this work, the coefficient of friction of oxide systems in the outermost layer of pure iron (99.99%) previously nitrided is investigated aiming to find relationships between the phenomenological laws, mechanical properties and theoretical models involving energy dissipation via phonons. For this purpose, samples were characterized using glow discharge optical emission spectroscopy (GD-OES), X-ray diffraction (XRD), atomic probe tomography (APT), scanning electron microscopy (SEM), transmission scanning electron microscopy (STEM), nanoindentation and unidirectional sliding. In the experimental characterization, a gradual reduction of the coefficient of friction was observed, which was accompanied by an increase of the surface oxide content. Despite this, the same trend was not observed in the evolution of the mechanical properties. Therefore, the theoretical calculations based on the mechanisms of phononic dissipation applied to calculate the coefficient of friction well represent the experimental values. In general, the change in the coefficient of friction can be explained by phononic contributions, but the frictional forces of the present system are not totally determined by phononic mechanisms (sic).