Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2018-03-20T12:48:02Z No. of bitstreams: 1 TES_FRANCIELE_LONGARAY_BERNARD_COMPLETO.pdf: 17333180 bytes, checksum: 6f6ae39e41d9b7401e67b5584c39ee93 (MD5) / Approved for entry into archive by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2018-03-20T12:58:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TES_FRANCIELE_LONGARAY_BERNARD_COMPLETO.pdf: 17333180 bytes, checksum: 6f6ae39e41d9b7401e67b5584c39ee93 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-20T12:59:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TES_FRANCIELE_LONGARAY_BERNARD_COMPLETO.pdf: 17333180 bytes, checksum: 6f6ae39e41d9b7401e67b5584c39ee93 (MD5) Previous issue date: 2017-06-14 / The development of low-cost materials with intelligent design to be used in CO2 separation from flue gases is one of the main research focuses in this field. Absorption using amines solutions as solvents have been extensively studied and used in industry for decades. However, solvent degradation, equipment corrosion, and the high regeneration energy penalty are the main problems in this process. Poly(ionic liquids) (PILs) or supported amines has been pointed as promising materials for CO2 capture. PILs combine the useful features of ionic liquid (IL), such as affinity for CO2, thermal and chemical stability and adjustable properties, allied to the intrinsic polymer properties. Adsorption using amine supported in solid sorbents offers advantages such as easy handling, thermal stability, elimination of corrosion processes, low regeneration energy, lower operating costs and fast kinetics. In this work, synthetic based (polyurethane) as well natural based (cellulose from rice husk) poly(ionic liquids) were synthesized. Aiming to compare amines and polyetheramines, both were also supported in cellulose extracted from rice husk. The obtained materials were characterized by FTIR, NMR, XDR, TGA, DSC, GPC, AFM, MEV-FEG and PTGA or decay pressure cell in order to evaluate their structure, thermal stability, morphology and sorption capacity. Computational simulation was also performed in order to investigate the interaction of CO2 with functional groups present in the synthesized materials. Among all synthesized materials cellulosic PLIs CL-TBA e [CelEt3N][PF6] and PU-imide based PIL HPIL-02-TBA presented higher CO2 affinity allied to good thermal stability and reusability. / O desenvolvimento de materiais de baixo custo e com design inteligente para a separa??o de CO2 de gases exaustos ? um dos principais focos de pesquisa na atualidade. A absor??o qu?mica utilizando solu??es aquosas de aminas como solventes tem sido extensivamente estudada e utilizada na ind?stria h? d?cadas. No entanto, a degrada??o do solvente, a corros?o de equipamentos e o elevado consumo energ?tico necess?rio para etapa de regenera??o s?o os principais problemas relacionados ao uso destes solventes. Poli (l?quidos i?nicos) (PLIs) e aminas suportadas t?m sido apontados como materiais promissores para captura de CO2. PLIs combinam as caracter?sticas ?teis dos l?quidos i?nicos (LIs) tais como a seletividade ao CO2, propriedades ajust?veis, estabilidade qu?mica e t?rmica com as propriedades dos pol?meros. A adsor??o usando aminas suportadas em s?lidos oferece vantagens, como por exemplo: a facilidade de manuseio, estabilidade t?rmica, elimina??o do processo de corros?o dos equipamentos, baixo consumo de energia na etapa de regenera??o, baixo custo operacional e cin?tica r?pida. Neste trabalho, foram sintetizados PLIs baseados em pol?meros sint?ticos (poliuretano) e naturais (celulose extra?da da casca de arroz). A fim de comparar aminas e polieteraminas, estas tamb?m foram suportadas em celulose extra?da da casca de arroz. Os materiais obtidos foram caracterizados por FTIR, RMN, DRX, TGA, DSC, GPC e AFM e MEV-FEG, PTGA ou c?lula de decaimento de press?o. Estudos com simula??es computacionais tamb?m foram realizados com o prop?sito de investigar a intera??o do CO2 e os grupos funcionais presentes nos materiais sintetizados. Dentre todos os materiais sintetizados neste trabalho, os PLIs celul?sicos CL-TBA e [CelEt3N][PF6] e com o PLI base PU-imida HPIL-02-TBA demostraram maior afinidade pelo CO2, aliado a boa estabilidade t?rmica e reciclabilidade.

Submitted by PPG Engenharia e Tecnologia de Materiais (engenharia.pg.materiais@pucrs.br) on 2018-12-03T15:52:09Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao DANIELA MAFFI RODRIGUES.pdf: 1641622 bytes, checksum: 7201a3a551a602c84d3776d0f02f7399 (MD5) / Approved for entry into archive by Sheila Dias (sheila.dias@pucrs.br) on 2018-12-05T13:35:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao DANIELA MAFFI RODRIGUES.pdf: 1641622 bytes, checksum: 7201a3a551a602c84d3776d0f02f7399 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-12-05T13:50:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao DANIELA MAFFI RODRIGUES.pdf: 1641622 bytes, checksum: 7201a3a551a602c84d3776d0f02f7399 (MD5) Previous issue date: 2018-07-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Carbon capture and storage (CCS) and carbon capture and utilisation(CCU) technologies has been pointed out as possibilities to mitigate the effects caused by the massiverelease of CO2 into the atmosphere. The use of CO2 in cycloaddition reactions toepoxides obtaining cyclic carbonates is an interesting possibility to reduce CO2emission. Cyclic carbonates are products of great applicability as solvents in the chemical industry and are used as raw material for a wide range of products. Meanwhile, the use of CO2 for a cycloaddition reaction requires a large amount of energy being necessary the use of catalysts in order to optimize such reactions. Poly (ionic liquids) (PIL) are alternative catalysts due its selective, recyclability and conversion. In this work, cellulosic poly(ionic liquids) (CPIL) obtained from rice husk were testedas heterogeneous catalyst. Cellulose extraction was carried out by chemical method. A chemical modification of the cellulose fibers was carried out by the treatment with citric acid and functionalization with 3 mmol of the ionic liquids BMIM Cl, TBAB, TBPB and BMPYRR to form CPIL-BMIM, CPIL-TBA, CPIL-TBP and CPIL-BMPYRR), without addition of solvents. Cyclo addition reactions were carried out with propylene and styrene oxides with different CO2 pressures(25, 30 and 40 bar) and temperatures (90, 110 and 120 ?C) for 6 h. The obtained product was characterized by gas chromatography (GC), Fourier Transform Infrared Spectroscopy(FTIR)and Nuclear Magnetic Resonance (1H NMR). The results showed better yields for CPIL-TBP and CPIL-TBA, whose values were 53.2% and 39% respectively for propylene carbonate and 67.3% for styrene carbonate using CPIL-TBP. When the ZnBr2 cocatalyst was used, there was an increase in the catalytic activity of these catalysts. For CPIL-TBP the yields were 71.4% for propylene carbonate and 78.7% for styrene carbonate. For CPIL-TBA the increase in propylene carbonate yield was 67.7%. / O uso das tecnologias de captura e armazenamento de carbono (CCS) e de captura utiliza??o do carbono (CCU) v?m sendo apontadas como possibilidades para mitigar os efeitos causados pela libera??o deliberada de elevadas concentra??es de CO2 na atmosfera. A utiliza??o do CO2 em rea??es de cicloadi??o em ep?xidos para obter carbonatos c?clicos vem se mostrando uma possibilidade interessante para reduzir a emiss?o de CO2 na atmosfera. Os carbonatos c?clicos s?o produtos de grande aplicabilidade como solventes na ind?stria qu?mica e s?o utilizados como mat?ria prima para uma vasta gama de produtos. Entretanto, o CO2 apresenta baixa reatividade tornando-se necess?rio o uso de catalisadores para otimizar tais rea??es. Os poli(l?quidos i?nicos) (PILs) v?m se mostrando como poss?veis catalisadores alternativos, demonstrando-se seletivos, recicl?veis e gerando consider?vel convers?o. Neste trabalho foram testados poli(l?quidos i?nicos) celul?sicos (CPIL), obtidos a partir da casca do arroz, como catalisador heterog?neo. A extra??o da celulose foi realizada por um m?todo qu?mico. A modifica??o qu?mica das fibras de celulose foi realizada a partir do tratamento com ?cido c?trico e a funcionaliza??o desta com 3 mmol dos l?quidos i?nicos BMIM Cl, TBAB, TBPB e BMPYRR formando CPIL-BMIM, CPIL-TBA, CPIL-TBP e CPIL-BMPYRR. As rea??es de cicloadi??o foram realizadas com os ?xidos de propileno e estireno com diferentes press?es de CO2 (15, 25, 30 e 40 bar) e temperaturas (90, 110, 120 e 130?C) durante (3, 6 e 9h), todas as rea??es foram realizadas sem a utiliza??o de solventes. O produto obtido foi caracterizado por cromatografia gasosa (CG) , espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e Resson?ncia Magn?tica Nuclear (1H RMN). Os resultados demonstraram melhores rendimentos para CPIL-TBP e CPIL-TBA, cujos valores foram de 53,2% e 39% respectivamente para o carbonato de propileno e de 67,3% para o carbonato de estireno utilizando o CPIL-TBP. Quando o cocatalisador ZnBr2 foi utilizado, houve um aumento na a atividade catal?tica destes catalisadores, para o CPIL-TBP os rendimentos foram de 71,4 % para o carbonato de propileno e 78,7% para o carbonato de estireno. Para o CPIL-TBA o aumento no rendimento de carbonato de propileno foi de 67,7%.