Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-30T18:32:13Z No. of bitstreams: 1 TeseJVMZ.pdf: 2731888 bytes, checksum: a756e69d141b297fb91ca74654baab0d (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-09-30T19:17:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseJVMZ.pdf: 2731888 bytes, checksum: a756e69d141b297fb91ca74654baab0d (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-09-30T19:17:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseJVMZ.pdf: 2731888 bytes, checksum: a756e69d141b297fb91ca74654baab0d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-30T19:25:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseJVMZ.pdf: 2731888 bytes, checksum: a756e69d141b297fb91ca74654baab0d (MD5) Previous issue date: 2015-04-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / In recent decades, several studies have been conducted on the generation of materials at the nanoscale, not only by offering possible risks when inhaled, but also by the various applications that can be employed. Among the various equipment used for the generation of particles, atomizers generators have proved efficient and economical. Although many studies have used materials in solution, in which the material is dissolved in the solvent, generation of particles, it has been observed growing interest in the study of suspended nanometric materials, in which there is dispersion in the solvent. In addition, this growing interest in the suspended study materials is due to the need to generate solid aerosols from oxides, since they have high added value and important to be recaptured and intended back into production. Given the presented work aimed to disperse nanoparticles from suspensions, evaluating the time of the generation process over a period of 10 hours, for different equipment. The nanoparticles were generated by atomization of nickel and iron oxides suspensions at different concentrations and the atomization process were used three generator, a generator from TSI, model 3079, a commercial inhaler of the brand NS, model I-205 and a fluidized bed generator, model 3400. The size distribution and concentration of particles was determined by a Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS), Model 3936 and a Aerodynamic Particle Sizer (APS), Model 3320, both from TSI, being sampled directly from the aerosol. The results relating to the dispersion of nanoparticles from the suspension of nickel and iron oxide proved effective in 10 hour period. However, TSI generator showed a dispersion of particles with a more uniform distribution, whereas the commercial inhaler dispersed a greater number of particles per cm3. In addition, the collection of particles by APS, there was the generation of micrometric particles, since the particles are already being generated aglomeradamente, which was observed in SEM and TEM images. / Nas últimas décadas, diversos estudos têm sido realizados sobre a geração de materiais na escala nanométrica, não só pelos possíveis riscos que oferecem quando inalados, mas também pelas diversas aplicações que podem ser empregados. Dentre os diversos equipamentos utilizados para a geração de partículas, os geradores atomizadores têm-se demonstrado eficientes e econômicos. Embora muitos trabalhos têm utilizado materiais em solução, na qual o material fica dissolvido no solvente, na geração de partículas, tem-se observado o crescente interesse de estudos sobre materiais nanométricos suspensos, nas quais não se dissolvem no solvente, mas sim se dispersão no meio. Em adição, este crescente interesse no estudo de materiais em suspensão é decorrente da necessidade de se gerar aerossóis sólidos provenientes de óxidos, uma vez que apresentam alto valor agregado, sendo importante ser recapturados e destinados de volta à produção. Diante do apresentado, o trabalho visou dispersar nanopartículas provenientes de suspensões, avaliando o tempo do processo de geração ao longo de um período de 10 horas, por diferentes equipamentos. As nanopartículas foram geradas através da atomização de suspensões de óxido de níquel e ferro em diferentes concentrações e no processo de atomização foram utilizados três geradores, um gerador da TSI, modelo 3079, um inalador comercial da marca NS, modelo I-205 e um gerador de leito fluidizado, modelo 3400. A distribuição de tamanho e concentração das partículas foram determinadas por meio de um Analisador de Partículas por Mobilidade Elétrica (SMPS), modelo 3936 e pelo Contador de Partículas (APS), modelo 3320, ambos da TSI, sendo a amostragem feita diretamente do aerossol. Os resultados referentes à dispersão das nanopartículas provenientes das suspensões de óxido de níquel e de ferro mostraram eficientes no período de 10 horas. No entanto, o gerador da TSI apresentou uma dispersão de partículas com uma distribuição mais uniforme, enquanto que o inalador comercial dispersou um maior número de partículas por cm3. Em adição, na coleta de partículas pelo APS, teve-se a geração de partículas micrométricas, uma vez que as partículas já estavam sendo geradas aglomeradamente, fato que foi observado nas imagens de MEV e MET.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2373.pdf: 7764902 bytes, checksum: 711e8da93c1f36cc76df511c9897a671 (MD5) Previous issue date: 2009-03-12 / Universidade Federal de Sao Carlos / The interest of studies on the development of techniques for removal of particles in the nanosized scale was promoted by concern about air quality and human health, in addition to restrictions on the control of ultrafine particles, wich are more intransigent by environmental laws. Additionally, the increasing application of nanoparticles in various areas of science and technology has stimulated the development of studies on the subject. Amongst the several equipments capable to operate with efficiency on the particle removal, the fibrous filters are distinguished. Such filters are, in principle, capable to act in sub-micrometer scale, but there is little information about its performance in the nano-sized scale. In this work the performance of a polyester filter, of a HEPA cellulose filter, of a quartz microfiber filter and also of cylindrical filtering membrane, provided by Pam-Membranas Seletivas Ltda, were evaluated. The experimental system was able to simulate a contamination of nanometric particles in a stream of ultrapure air, with the aim of investigating the efficiency of filter media in the removal of nanoparticles. The test aerosol was constituted by NaCl polydisperse nanoparticles, ranging from 6.15 to 245.1 nm. The performance of the filter was evaluated through the analysis of the efficiency of removal of nanoparticles, for the counting of particles before and after to cross the filtering media, using the electric mobility technique. This procedure was performed using the TSI Scannig Mobility Particle Sizer (SMPS), model 3936, which provides the particles concentration, in size range. The results, in general, have showed that the filter media loses efficiency with the increasing filtration velocity and increasing particle size, in the ranged studied, indicating the typical behavior of difusional mechanism. The filtering membranes have showed better performance in the removal of particles unlike the others filters analysed there was no tendency to increase the penetration of particles with increasing the velocity of filtration or particle diameter. / O interesse de estudos acerca do desenvolvimento de técnicas de remoção de materiais particulados na escala nanométrica foi impulsionado pela preocupação com a qualidade do ar e da saúde humana, somada às restrições do controle de particulados ultrafinos, cada vez mais intolerantes pelas leis ambientais. Adicionalmente, a crescente aplicação de partículas nanométricas em diversas áreas da ciência e tecnologia estimulou o aprofundamento de estudos sobre o assunto. Dentre os vários equipamentos capazes de operar com eficiência na remoção de partículas ultrafinas, destacam-se os filtros fibrosos. Tais filtros são, em princípio, capazes de atuar em escala submicrométrica, mas as informações referentes ao seu desempenho em escala nanométrica ainda são pouco conhecidas. No presente trabalho avaliou-se o desempenho de filtros de poliéster, de celulose HEPA, de microfibras de quartzo e, também, de membranas filtrantes cilíndricas, fornecidas pela empresa Pam-Membranas Seletivas Ltda. O sistema experimental disponível era capaz de simular uma contaminação de partículas nanométricas em uma corrente de ar ultrapuro, a fim de que, posteriormente, fosse possível investigar a eficiência dos meios filtrantes na operação de remoção das mesmas. O aerossol de teste era constituído por nanopartículas polidispersas de NaCl, produzidas na faixa de diâmetros de 6,15 a 245,1 nm. O desempenho do filtro foi avaliado através da análise da eficiência de remoção das partículas nanométricas, pela contagem das partículas antes e após a passagem pelo meio filtrante, utilizando a técnica de mobilidade elétrica. Tal procedimento foi realizado por meio de um equipamento da TSI, o Scannig Mobility Particle Sizer (SMPS), modelo 3936, que fornece o número de partículas por faixa de tamanho. Os resultados, em geral, mostraram que a eficiência dos meios filtrantes diminui com o aumento da velocidade de filtração e com aumento do diâmetro, na faixa em estudo, indicando o comportamento típico do mecanismo difusional. As membranas apresentaram um melhor desempenho na remoção das partículas, visto que, diferentemente dos demais meios filtrantes analisados, não se observou tendência para o aumento da penetração de partículas, com o aumento da velocidade de filtração ou diâmetros das partículas, sendo que, em relação à faixa de tamanho, a penetração ocorreu de forma aleatória.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3348.pdf: 1114779 bytes, checksum: e39992bae2d3fc251224c09556e57bb0 (MD5) Previous issue date: 2010-03-26 / Financiadora de Estudos e Projetos / Currently, scientific research in the field of nanotechnology has attracted growing interest because of its several applications, either through design of new products, materials characterization, production and application of structures, devices and systems in the form or function are features of the nanoscale. Thus, there is advancement in technology and industrial application involving nanoparticles, however, raise the concern with control of nanoparticles released into the environment, which is one of the most harmful to human health by causing an increase in the incidence cardio-respiratory disease. Several techniques for production of nanoparticles, and methods of chemical synthesis, have been developed and improved. Among the various methods of chemical synthesis used in the preparation of nanoparticles of titanium dioxide (TiO2), the polymeric precursor method, also called Pechini method, has stood successfully for the issue of nanomaterial. In this context, this work aims to generate in the laboratory a nano material alternative that can be dispersed in a gas stream, forming an aerosol in motion. Furthermore, it should be synthesized in sufficient quantities to use as the test aerosol relatively simple and inexpensive. The technique is primarily on the reaction between citric acid with titanium isopropoxide, obtaining as a product of titanium citrate. After the synthesis of citrate, the addition of ethylene glycol polymerization promoted by a reaction polyesterification, resulting in a polymeric resin clear and viscous. At the end of the process, the resin is burned to remove organic matter and oxidation of the metal cation, forming nanoparticles of TiO2. The powders were characterized by several techniques, among them the thermal analysis, absorption spectroscopy in the infrared, X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, UV Visible spectroscopy, method of nitrogen / helium adsorption (method BET), and the Particle Scanning Mobility Sizer (SMPS), which examined the dispersion of the size of nanoparticles as a function of concentration in the gas stream. The results obtained in the characterization techniques showed that the polymeric precursor method was promising in obtaining nano-TiO2. In addition, the SMPS can be observed a high concentration of TiO2 nanoparticles in the range of 15 to 50 nm. / Nos dias atuais, pesquisas científicas na área da nanotecnologia tem despertado um crescente interesse devido às suas mais variadas aplicações, seja através de projetos de novos produtos, caracterização de materiais, produção e aplicação de estruturas, dispositivos e sistemas em que a forma ou função são particularidades da escala nanométrica. Ao mesmo tempo em que se observa o avanço na aplicação tecnológica e industrial envolvendo nanopartículas, emerge a preocupação com o controle de particulados nanométricos liberados no meio ambiente, que constituem uma das formas mais danosas à saúde humana por ocasionar um aumento na incidência de doenças cardiorrespiratórias. Várias técnicas para produção de nanopartículas, como os métodos de sínteses químicas, têm sido desenvolvidas e aprimoradas. Entre os diversos métodos de síntese química utilizados na obtenção de nanopartículas de dióxido de titânio (TiO2), o método do precursor polimérico, também chamado método Pechini, tem se destacado com sucesso para a obtenção do nanomaterial. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo gerar em laboratório um material nanométrico que possa ser disperso em uma corrente gasosa, formando um aerossol em movimento. Além disso, deve poder ser sintetizado em quantidade suficiente para sua utilização como aerossol de teste de forma relativamente simples e barata. A técnica constitui, primordialmente, na reação entre o ácido cítrico com o isopropóxido de titânio, obtendo-se como produto o citrato de titânio. Após a síntese do citrato, a adição de etilenoglicol promove a polimerização através de uma reação de poliesterificação, originando uma resina polimérica límpida e viscosa. Ao final do processo, a resina é calcinada a fim de eliminar a matéria orgânica e oxidação do cátion metálico, formando nanopartículas de TiO2. Os pós resultantes foram caracterizados por diversas técnicas, dentre elas a análise térmica, a espectrofotometria de absorção na região do infravermelho, difração de raios-X, espectroscopia Raman, espectroscopia na região do ultravioleta e visível, e método de adsorção de nitrogênio/hélio (método BET), além do Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS), que averiguou a dispersão do tamanho das nanopartículas em função da concentração na corrente gasosa. Os resultados obtidos nas técnicas de caracterização evidenciaram que o método do precursor polimérico foi promissor na obtenção de TiO2 nanométrico. Além disso, no SMPS pode-se observar uma alta concentração das nanopartículas de TiO2 na faixa de 15 a 50 nm.