Amostras nanoestruturadas do sistema SrTi1-xMnxO3 (STM) com x = 0%, 0.5%, 1%, 2.5%, 5% e 10% na forma de pó foram sintetizadas através do método dos precursores poliméricos. As propriedades térmicas, estruturais e ópticas das amostras STM calcinadas em diferentes temperaturas foram analisadas a temperatura ambiente através de técnicas de análise térmica, difração de raios-x, espectroscopia de absorção de raios-x e fotoluminescência. Os resultados obtidos através das técnicas de analise térmica mostraram que o íon manganês causa um efeito retardante, aumentando a temperatura onde ocorre o início da cristalização. Os resultados de DRX mostraram que no limite de solubilidade estudado, o íon manganês foi incorporado em solução sólida no sítio B na rede do SrTiO3 (ST), assumindo estados de oxidação entre +3,4 e +3,7, indicando que ocorre a criação de defeitos para compensação de cargas, mantendo a neutralidade elétrica do material. A análise dos espectros de fotoluminescência das amostras STM amorfas mostrou que o aumento da quantidade de manganês até 1% leva a um aumento da intensidade fotoluminescência em relação a amostra SrTiO3. Entretanto, a adição de manganês acima desta quantidade leva a uma diminuição pronunciada da intensidade fotoluminescente. Nas amostras amorfas não foi observada uma variação significativa da ordem local ao redor dos átomos de titânio bem como no estado de oxidação dos átomos de manganês à medida que a quantidade de manganês aumenta. Desta forma, a variação da intensidade fotoluminescente não pôde ser atribuída a estes fatores. O aumento da temperatura de calcinação leva a uma diminuição significativa da intensidade fotoluminescente. Uma análise dos espectros XANES medidos na borda K do titânio destas amostras mostrou que ocorre uma maior ordenação dos átomos de Ti nos octaedros de oxigênio [TiO6] a medida que a temperatura de calcinação aumenta, ou seja, à medida que aumenta o grau de cristalinidade das amostras. / Nanostructured SrTi1-xMnxO3 (STM) powder samples with x = 0%, 0.5%, 1%, 2.5%, 5% and 10% were synthesized by the polymeric precursors method. The thermal, structural and optical properties of STM samples heat-treated at different temperatures were analyzed by thermal analysis, X-ray diffraction, X-ray absorption spectroscopy and photoluminescence techniques. The thermal analysis results have shown that manganese ion causes a retarding effect, increasing the onset of the crystallization temperature. The XRD results showed that manganese ion is incorporated in a solid solution in the B site of the SrTiO3 (ST) network for the range of solubility studied, with oxidation states between +3.4 and +3.7, indicating the creation of charge compensation defects, keeping the materials electrical neutrality. The analysis of the photoluminescence (PL) spectra of the STM amorphous samples showed that the PL intensity increases when the amount of manganese is up to 1%. However, higher manganese concentrations leads to a pronounced decrease of the photoluminescence intensity. The amorphous samples showed no significant change of the local order around the titanium atoms, observed as well as in the oxidation state of the manganese atoms as the amount of manganese increases. Thus, the variation of the photoluminescence intensity cannot be explained by these factors. Increasing the calcination temperature leads to a significant decrease of the photoluminescence intensity. An analysis of the XANES spectra measured at the titanium K edge of these samples showed that as the calcination temperature increases, i. e., as it increases the degree of crystallinity, the ordering of the Ti atoms in the oxygen octahedra TiO6 of the samples increases.

Amostras nanoestruturadas do sistema SrTi1-xMnxO3 (STM) com x = 0%, 0.5%, 1%, 2.5%, 5% e 10% na forma de pó foram sintetizadas através do método dos precursores poliméricos. As propriedades térmicas, estruturais e ópticas das amostras STM calcinadas em diferentes temperaturas foram analisadas a temperatura ambiente através de técnicas de análise térmica, difração de raios-x, espectroscopia de absorção de raios-x e fotoluminescência. Os resultados obtidos através das técnicas de analise térmica mostraram que o íon manganês causa um efeito retardante, aumentando a temperatura onde ocorre o início da cristalização. Os resultados de DRX mostraram que no limite de solubilidade estudado, o íon manganês foi incorporado em solução sólida no sítio B na rede do SrTiO3 (ST), assumindo estados de oxidação entre +3,4 e +3,7, indicando que ocorre a criação de defeitos para compensação de cargas, mantendo a neutralidade elétrica do material. A análise dos espectros de fotoluminescência das amostras STM amorfas mostrou que o aumento da quantidade de manganês até 1% leva a um aumento da intensidade fotoluminescência em relação a amostra SrTiO3. Entretanto, a adição de manganês acima desta quantidade leva a uma diminuição pronunciada da intensidade fotoluminescente. Nas amostras amorfas não foi observada uma variação significativa da ordem local ao redor dos átomos de titânio bem como no estado de oxidação dos átomos de manganês à medida que a quantidade de manganês aumenta. Desta forma, a variação da intensidade fotoluminescente não pôde ser atribuída a estes fatores. O aumento da temperatura de calcinação leva a uma diminuição significativa da intensidade fotoluminescente. Uma análise dos espectros XANES medidos na borda K do titânio destas amostras mostrou que ocorre uma maior ordenação dos átomos de Ti nos octaedros de oxigênio [TiO6] a medida que a temperatura de calcinação aumenta, ou seja, à medida que aumenta o grau de cristalinidade das amostras. / Nanostructured SrTi1-xMnxO3 (STM) powder samples with x = 0%, 0.5%, 1%, 2.5%, 5% and 10% were synthesized by the polymeric precursors method. The thermal, structural and optical properties of STM samples heat-treated at different temperatures were analyzed by thermal analysis, X-ray diffraction, X-ray absorption spectroscopy and photoluminescence techniques. The thermal analysis results have shown that manganese ion causes a retarding effect, increasing the onset of the crystallization temperature. The XRD results showed that manganese ion is incorporated in a solid solution in the B site of the SrTiO3 (ST) network for the range of solubility studied, with oxidation states between +3.4 and +3.7, indicating the creation of charge compensation defects, keeping the materials electrical neutrality. The analysis of the photoluminescence (PL) spectra of the STM amorphous samples showed that the PL intensity increases when the amount of manganese is up to 1%. However, higher manganese concentrations leads to a pronounced decrease of the photoluminescence intensity. The amorphous samples showed no significant change of the local order around the titanium atoms, observed as well as in the oxidation state of the manganese atoms as the amount of manganese increases. Thus, the variation of the photoluminescence intensity cannot be explained by these factors. Increasing the calcination temperature leads to a significant decrease of the photoluminescence intensity. An analysis of the XANES spectra measured at the titanium K edge of these samples showed that as the calcination temperature increases, i. e., as it increases the degree of crystallinity, the ordering of the Ti atoms in the oxygen octahedra TiO6 of the samples increases.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1872624 bytes, checksum: 82d5c5729cedad38a0a2aa4e489a50cd (MD5) Previous issue date: 2009-11-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Biodiesel production is based on the is transesterification of vegetable oils or animal fat, using homogeneous or heterogeneous catalysts. Wheres, the heterogeneous-based processing presents slower conversions compared to homogenous ones, such processes lead to noncorrosive manufacturing and avoids the occurrence of saponification reactions. Thus, this work aims at evaluating the catalytic activity of the SnO2 supported on vermiculite clay [(Mg, Fe, Al)3(Al, Si)4O10(OH)2.4H2O] for the transesterification of soybean oil. The several catalysts were obtained by impregnation of vermiculite with tin resin, previously synthesized by the polymeric precursor method. All samples were characterized thermal analysis (TG/DTA), X-ray diffraction (XRD), grazing angle XRD, X-ray fluorescence (XRF), scanning electron microscopy (SEM), infrared (IR) and confocal Raman spectroscopy is Biodiesels were synthesized using a molar ratio of 1:10 (soybean oil: ethanol), 5,0 % (wt / wt) catalys treational temperature q 65 °C, besing characterized by dynamic and kinematic viscosities. In this work the vermiculite was treated with nitric acid (HNO3). The leaching process did not modifi, the thermal stability of inorganic solids. XRF date indicates satisfactory impregnation of the catalyst supports by the precursor resins. The XRD patterns identified the presence of cassiterite phase as well as the presence of characteristic phases of clay minerals which was confirmed by grazing incidence XRD. The spectroscopic data indicated the presence of peaks characteristic of the catalytic support as well as the active phase of catalyst (SnO2). The formation of active species (alkoxide) at low temperature, on the surface of catalysts, favored the soybean oil transesterification process. Rheological studies gave preliminary evidence that the catalytic reaction occurred with reduction of 40 % in the viscosity. / A produção de biodiesel é baseada na transesterificação de óleos vegetais ou gorduras animais, utilizando catalisadores homogêneos ou heterogêneos. O processo de transesterificação heterogênea apresenta conversões mais baixas em comparação com o homogêneo, porém, não apresenta problemas de corrosão e reduz à ocorrência de reações paralelas como saponificação. Neste sentido, este trabalho visa avaliar a atividade catalítica do SnO2 suportado em vermiculita [(Mg, Fe, Al)3(Al, Si)4O10(OH)2.4H2O] para a transesterificação do óleo de soja. Os diversos catalisadores foram obtidos pela impregnação da vermiculita com resina de estanho previamente sintetizada pelo método dos precursores poliméricos. Todas as amostras foram caracterizadas por análise térmica (TG/DTA), difração de raios-X (DRX), DRX de ângulo rasante, fluorescência de raios-X (FRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia vibracional na região do infravermelho (IV), espectroscopia Raman confocal. Os biodieseis foram sintetizados utilizando uma razão molar de 1:10 (óleo de soja: etanol) e 5,0 % (wt/catalisador) em peso, a 65 °C, e cujas caracterizações foram feitas por intermédio de medidas de viscosidade dinâmica e cinemática. Neste trabalho a vermiculita foi submetida a tratamento ácido utilizando ácido nítrico. O processo de lixiviação não causou mudanças na estabilidade térmica do sólido inorgânico. Dados da FRX apresentaram resultados satisfatórios de impregnação dos suportes catalíticos pelas resinas precursoras. Os DRX tanto identificaram a presença da fase cassiterita como também a presença das fases características dos argilominerais, confirmada pelas análises do DRX de ângulo rasante. Os dados espectroscópicos indicaram a presença dos picos típicos do suporte catalítico como também da fase ativa do catalisador (SnO2). A formação da espécie ativa (alcóxido) a baixa temperatura sobre a superfície dos catalisadores favoreceu o processo de transesterificação do óleo de soja comercial. Os estudos reológicos deram uma confirmação preliminar de que ocorreu o fenômeno da catálise, com redução de até 40 % da viscosidade.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 2235233 bytes, checksum: 90091ce5e150c5df82bb72929b3cb2f0 (MD5) Previous issue date: 2008-08-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / SnO2 pigments, when doped with chromium, lead to violet or purple colors, depending on chromium oxidation state. There is a need to control the chromophore oxidation state, as Cr(VI) is toxic and carcinogenic, while Cr(III) leads to no risk to living beings. Cr(VI) formation may be avoided with the addition of counterions, that lead to a charge imbalance. In this work, SnO2:Cr pigments were synthesized by the polymeric precursor method, with the addition of molybdenum as counterion. The powder precursor decomposition was evaluated by thermogravimetry (TG) and differential thermal analysis (DTA). The influence of the counterion in the crystalline structure was evaluated by Xray diffraction. The materials were also characterized by infrared spectroscopy, colorimetry and UV-vis spectroscopy. All pigments are crystalline and single phase with cassiterite structure. Chromium formation with hexavalent state was observed in all samples, while Sn0.90Cr0.06Mo0.04O2 presented the lowest amount of this cation, comparing to the other pigments, being the less toxic one. Violet and rose colors were obtained for materials doped with chromium and chromium/molybdenum, respectively, being related to the formation of Cr(IV) in the material structure. / O SnO2 quando dopado com cromo forma pigmentos de coloração violeta e rósea, dependendo dos diferentes estados de oxidação do cromo. Contudo, há necessidade de um controle sobre o estado de oxidação do metal, já que o Cr(VI) é tóxico e cancerígeno, enquanto que o Cr(III) não oferece perigo aos seres vivos. Uma forma de evitar a formação de Cr(VI) é pela adição de contraíons, que levam a um balanço de cargas. Neste trabalho, pigmentos cerâmicos de SnO2:Cr na presença de contra-íon molibdênio foram sintetizados pelo método dos precursores poliméricos. A decomposição dos pós precursores foi estudada por termogravimetria (TG) e análise térmica diferencial (DTA). Foi realizado também o estudo da influência dos contra-íons na evolução da fase cristalina por meio de Difração de Raios-X (DRX). Os materiais foram caracterizados por infravermelho, colorimetria e espectroscopia de UV-vis. Os pigmentos mostraram-se cristalinos e monofásicos com a obtenção da fase cassiterita para todos os sistemas. A formação do cromo no seu estado hexavalente foi observada para todos os sistemas, contudo o pigmento Sn0,90Cr0,06Mo0,04O2 apresentou a menor quantidade formada desse cátion, quando comparado com os demais, tornando-se o menos tóxico dos pigmentos estudados. As cores violeta e rósea foram obtidas para os materiais dopado com cromo e cromo/molibdênio, respectivamente, que está associado à formação de Cr(IV) na estrutura do material.

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.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3269530 bytes, checksum: 966a88d9d616a8a7788293bac03f1bcd (MD5) Previous issue date: 2012-04-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work involved the synthesis of an oxide with perovskite structure (ABO3), the strontium stannate (SrSnO3), with orthorhombic structure, space group Pbnm, by the polymeric precursor method. This material has been applied as capacitor, sensor for gases as NO, CO, H2, humidity and it is actually being studied as a catalyst. At the beginning of this work, pure SrSnO3 and doped with 10 mol % of nickel (Sr0,9SnNi0,1O3, SrSn0,9Ni0,1O3, Sr0,95Sn0,95Ni0,1O3) were characterized by thermal analysis (TG / DTA), infrared spectroscopy (IR), Ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis), Raman spectroscopy, X-ray diffraction and surface area by BET method. The catalytic activity of the non-supported material was evaluated in the reduction reaction of nitrogen monoxide (NO) by carbon monoxide (CO), followed by characterization by XRD, IR and Raman analysis. The material calcined at 800°C presented SrCO3 as secondary phase, with a reduction in its intensity when Ni2+ replaces Sr2+ in the lattice. Doping did not lead to a meaningful change in the long range order by increased the short range order. The system best catalytic performance (SrSn0,9Ni0,1O3) achieved approximately 90% of conversion of CO into CO2 and 85% of NO into N2. In the second part of the work catalysts were supported (10% mass, the active phase /support) on anatase, gamma alumina, ceria and zirconia, using the resin obtained by the polymeric precursor method, with characterization as described before. This procedure aimed at evaluating the effect of the support in the activity of perovskite for the same reaction conditions. It was possible to confirm the catalyst deposition on all supports, in spite of the difficulty in the characterization as a film was formed on the powder surface, leading to superposition of peaks/bands. / Este trabalho envolveu a síntese de um óxido com a estrutura perovskita (ABO3), o estanato de estrôncio (SrSnO3), com estrutura ortorrômbica com grupo espacial Pbnm, usando o método dos precursores poliméricos. Este material apresenta aplicações como capacitores, sensores de gases como o CO, NOx, H2, umidade e atualmente vem sendo estudado como catalisador. No início deste trabalho, o SrSnO3 puro e dopado com 10 % em mol de níquel (Sr0,9SnNi0,1O3, SrSn0,9Ni0,1O3, Sr0,95Sn0,95Ni0,1O3) foi caracterizado, fazendo uso da análise térmica (TG/DTA), espectroscopia de infravermelho (IV), espectroscopia na região do Ultra-violeta - visível, espectroscopia RAMAN, Difração de Raios-X (DRX) e área superficial pelo método de BET. A atividade catalítica dos materiais não suportados foi avaliada na reação de redução do monóxido de nitrogênio (NO) com monóxido de carbono (CO) seguida de caracterização por DRX, IV e Raman. O material calcinado a 800°C, apresenta o SrCO3 como fase secundária, sendo que a substituição do Sr2+ pelo Ni2+ reduz a formação de carbonato. A dopagem não alterou significativamente a ordem a longo alcance mas aumentou a desordem a ordem curto alcance. O sistema com melhor desempenho catalítico (SrSn0,9Ni0,1O3) obteve conversões de aproximadamente 90% de CO a CO2 e 85% de NO a N2. Na segunda parte do trabalho os catalisadores foram suportados (10% em massa, fase ativa/suporte), na anatase, gama alumina, céria e zircônia, a partir da resina obtida pelo método dos precursores poliméricos, com caracterização pelas técnicas descritas anteriormente. Buscou-se, dessa forma, avaliar o efeito do suporte na atividade desta perovskita nas mesmas condições reacionais. Foi possível confirmar a deposição do catalisador sobre todos os suportes, sendo a análise dificultada por se tratar de um filme na superfície do pó, às vezes com sobreposição de picos/bandas.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3299520 bytes, checksum: 187bb191b68b3815838de32a36c06f36 (MD5) Previous issue date: 2011-12-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Strontium stannate (SrSnO3) is a perovskita with orthorhombic structure (Pbnm), which has been extensively studied due to its potential technological applications, such as: thermally stable capacitors, sensors for various gases, including CO, NOx, Cl2, H2 and humidity. Nowadays, it has been studied as a promising material to be used as a catalyst. In this work, Sr1-xSnCuxO3, SrSn1-yCuyO3, Sr1-xSn1-yCux+yO3 (x, y ou x+y = 0; 1; 5 e 10% mol the copper) powders were synthesized by the polymeric precursor method and characterized by thermogravimetric analysis (TG/DTA), X-ray diffraction (XRD), infrared (IR) and ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopy, Raman spectroscopy, specific surface area (BET) and then powders were evaluated in the catalytic reduction of NO with CO. The powders (SrSnO3:Cu) had orthorhombic perovskite structure at 700 oC, with SrCO3 and SnO2 as secondary phases. The introduction of copper in the structure leads to a higher short range disorder, as evidenced by the infrared and Raman spectra. In the Infrared spectra, the splitting of the 3 band (500-700 cm-1) was observed, which can be associated to the presence of two types of symmetry around the tin. In UV-Vis spectra bands related to d-d transitions of Cu2+ ions were observed besides related to forbiden transitions of Cu+ ions for higher calcination temperatures and copper amounts. The catalytic activities of SrSnO3 was improved by copper addition into the structure, whereas samples with 5 % of copper presented the highest conversions, reaching 100 % of NO into N2 and 100 % of CO into CO2 at 550 oC. This result is as good or even better than lanthanium based catalysts. The surface area was not a determining factor for NO reduction and CO oxidation. Other factors were more important for a high catalytic performance, as defects, that lead to more active sites for NO and CO adsorption, besides the presence of Cu+ and redox reaction (Cu+/Cu2+) that improve adsorption and NO reduction by CO. / O estanato de estrôncio (SrSnO3) é uma perovskita com estrutura ortorrômbica (Pbnm), que tem sido bastante estudado devido a aplicações tecnológicas potenciais, tais como: capacitores termicamente estáveis, sensores de vários gases, incluindo CO, NOx, Cl2, H2 e umidade. Atualmente vem sendo estudado como material promissor na área de catálise. Neste trabalho, materiais Sr1-xSnCuxO3, SrSn1-yCuyO3, Sr1-xSn1-yCux+yO3 (x, y ou x+y = 0; 1; 5 e 10 % em mol de cobre) foram sintetizados pelo método dos precursores poliméricos e caracterizados por análise termogravimétrica (TG/DTA), difração de raios-X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho (IR), na região do Ultravioleta-visível, espectroscopia Raman, área superficial especifica (BET) e em seguida os materiais foram avaliados no processo catalítico para a redução de NO com CO. Os materiais obtidos apresentaram estrutura perovskita ortorrômbica a 700 ºC, com SrCO3 e SnO2 como fases secundárias. A introdução do cobre na estrutura tornou os materiais mais desorganizados a curto alcance, conforme espectróscopias de infravermelho e Raman. Nos espectros de infravermelho foi observado o desdobramento da banda 3 (500 700 cm-1), podendo ser associado à presença de dois tipos de simetria em torno do estanho. Nos espectros de UV-Vis podem ser observadas bandas referentes às transições d-d dos íons Cu2+ e com o aumento da temperatura de calcinação e da quantidade do cobre foram observadas bandas referentes a transições proibidas dos íons Cu+. A atividade catalítica do SrSnO3 foi melhorada com a inserção do cobre na estrutura, sendo as amostras com 5% de cobre as que apresentaram as melhores conversões, chegando até 100% de NO a N2 e 100% de CO a CO2 a 550 ºC. Este resultado foi tão bom quanto, ou melhor, que os catalisadores à base de lantânio. A área superficial não foi o único parâmetro determinante para a redução do NO e oxidação do CO. Outros fatores foram mais importantes para o bom desempenho catalítico, como os defeitos, que proporcionam mais sítios ativos para a adsorção de NO e CO, como também a existência de íons Cu+ e a reação redox (Cu+/ Cu2+) que beneficiam a adsorção e a redução de NO com CO.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1107754 bytes, checksum: 2b95f8e4dd03a5d3ac60341d4518d860 (MD5) Previous issue date: 2012-12-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The reactions of deoxygenation fatty acids are widely used for production of biofuels, using temperatures ranging from 300-350 °C. The purpose of this work was to prepare and characterize the catalyst SrSn0,9Ni0,1O3 applied in decarboxylation of stearic acid to obtain bio-oil. The strontium stannate (SrSnO3) orthorhombic perovskite is widely studied due to their technological applications and is now being widely used in catalysis. In this work, the SrSnO3 pure and doped with 10 mol % nickel (SrSnO3, SrSn0,9Ni0,1O3) were synthesized by the polymeric precursor method. The solids were characterized by the techniques of thermal analysis (TG/DTA), infrared spectroscopy (IR) spectroscopy of the ultraviolet-visible, micro-raman spectroscopy, X-ray diffraction (XRD) and surface area by the BET method . The materials obtained showed SrCO3 as the secondary phase, with the addition of nickel in the structure increased the formation of carbonate as the results of thermogravimetry (TG) and infrared spectroscopy, and still caused a disruption long and short range, according to the data of micro-Raman spectroscopy and XRD. The catalyst SrSn0,9Ni0,1O3 used in catalytic decarboxylation reaction of stearic acid at 340 °C in H2 atmosphere showed activity for the major product (heptadecane) but not proved to be due to the selective formation of octadecenos in greater quantity. There was a trend to higher conversion of stearic acid to lower concentrations of H2. / As reações de desogixenação de ácidos graxos são bastante utilizadas para a produção de biocombustíveis, com o uso de temperatura variando entre 300-350 ºC. A proposta deste trabalho foi preparar e caracterizar o catalisador SrSn0,9Ni0,1O3 e aplicá-lo na descarboxilação do ácido esteárico para obtenção de bio-óleo. O estanato de estrôncio (SrSnO3) é uma perovskita ortorrômbica bastante estudada devido suas aplicações tecnológicas e atualmente vem sendo muito utilizada na área de catálise. Neste trabalho, o SrSnO3 puro e dopado com 10 % em mol de níquel (SrSnO3, SrSn0,9Ni0,1O3) foram sintetizados pelo método dos precursores poliméricos. Os sólidos foram caracterizados pelas técnicas de análise térmica (TG/DTA), espectroscopia de infravermelho (IV), espectroscopia na região do ultravioleta- visível, espectroscopia micro-RAMAN, Difratometria de Raios-X (DRX) e área superficial pelo método de BET. Os materiais obtidos, apresentaram o SrCO3 como fase secundária, sendo que a adição de níquel na estrutura aumentou a formação de carbonato, conforme os resultados de termogravimetria (TG) e espectroscopia de infravermelho, e ainda provocou uma desorganização a longo e curto alcance, de acordo com os dados de espectroscopia micro-Raman e Difratometria de Raios-X (DRX). O catalisador SrSn0,9Ni0,1O3 utilizado na reação de descarboxilação catalítica do ácido esteárico a 340 ºC, em atmosfera de H2 apresentou atividade para o produto principal (heptadecano), mas não mostrou-se seletivo devido a formação de octadecenos em maior quantidade. Foi observada uma tendência para maior conversão do ácido esteárico em menores concentrações de H2.

Esse trabalho de tese descreve a síntese e a caracterização de materiais amorfos e cristalinos na forma de pó e de filmes finos pertencentes ao sistema Er2O3-Y2O3-Al2O3-B2O3. O principal objetivo do trabalho foi o de obter filmes finos amorfos contendo íons Er3+ próximo à composição YAI3(BO3)4 (YAB), visando sua aplicação como amplificador em dispositivos ópticos integrados. Na síntese das amostras foi empregado o método dos precursores poliméricos e o método sol-gel. Uma vez estabelecida às condições de síntese das resinas e de sóis estáveis, diferentes parâmetros foram otimizados visando à deposição de filmes relativamente espessos e amorfos. As propriedades térmicas, estruturais e ópticas de amostras cristalinas ou amorfas, na forma de pó e na forma de filmes finos, foram caracterizadas através das técnicas de análise termogravimétrica, calorimetria exploratória diferencial, difração de raios X, espectroscopia vibracional na região do infravermelho com transformada de Fourier, espectroscopia Raman e microscopia eletrônica de varredura de alta resolução, microscopia de força atômica, espectroscopia \"m-line\", medidas de espectros de luminescência. Baseado na análise térmica e estrutural das amostras na forma de pó, foi possível realizar a síntese de amostras na forma de filmes finos de composição Y1-xErxAl3(BO3)4 que apresentaram características estruturais, microestruturais e ópticas adequadas à aplicação desejada. Através do estudo das propriedades térmicas e estruturais, foi observado que as amostras preparadas através do método dos precursores poliméricos e do método sol-gel apresentam respectivamente uma temperatura de transição vítrea (Tg) à 723 &#176C e à 746 &#176C e uma temperatura de cristalização (Tc) à 814 &#176C e à 830&#176C. O tratamento térmico à aproximadamente 1150 &#176C da amostra amorfa na forma de pó de composição Y0,9Er0,1Al3(BO3)4 contendo boro em excesso levou a obtenção de uma solução sólida cristalina de composição Y0,9Er0,1Al3(BO3)4. No que se refere às propriedades dos filmes finos, as melhores condições de densificação, homogeneidade, eficiência de guiamento, emissão luminescente e tempo de vida foram observadas quando os filmes de composição Y0,9Er0,1Al3(BO3)4 foram tratados entre as temperaturas de Tg e Tc. Os filmes amorfos de composição Y0,9Er0,1Al3(BO3)4 se comportam como guias monomodos, apresentando alta emissão luminescente e um tempo de vida comparável a outros sistemas amorfos a base de boro. Esse comportamento mostra a viabilidade de aplicação desses filmes amorfos como amplificadores ópticos planares. / This work specifies the synthesis and the characterization of amorphous and crystalline powder and thin films materials belonging to the Er2O3-Y2O3-Al2O3-B2O3 system. The main objective of this work was to develop amorphous thin film samples near the YAI3(BO3)4 composition with yttrium partially substituted by erbium Y1-xErxAl3(BO3)4 with the aim of applying these thin films as waveguide amplifiers in integrated optical systems. The polymeric precursor and the sol-gel methods were applied in order to produce such thin films. After the first step where the conditions to obtain very stable resins and sols was established, different parameters were adjusted aiming the deposition of thick and stable thin films. To well define the best conditions to obtain amorphous and dense thin films, the powder samples of the same compositions were first characterized by thermal analysis techniques, X-ray diffraction, IR and Raman spectroscopies, high resolution electron microscopy and atomic force microscopy. From thermal analysis and structural results, it was observed that the samples prepared from the polymeric precursor and sol-gel methods exhibit glass transition temperatures, Tg, at 723 and 746 &#176C and cristallisation temperatures, Tc, at 814 and 830 &#176C, respectively. The heat treatment at around 1150 &#176C of Y0,9Er0,1Al3(BO3)44 powder sample containing a smaller amount of boron in excess produced by both methods lead to the formation of a crystalline solid solution of the same composition without the presence of secondary phases. These results show that dense, free of cracks, thick and homogeneous thin films could be obtained when they were submitted at a heat treatment in temperatures between Tg and Tc. From the \"m-line\" spectroscopy technique and luminescence measurements we observed that the Y0,9Er0,1Al3(BO3)4 amorphous thin films can be considered as monomode waveguides showing a high luminescence intensities and a lifetime similar to other amorphous borate systems. These results show the potentiality to apply such amorphous thin films as optical planar amplifiers.

Esse trabalho de tese descreve a síntese e a caracterização de materiais amorfos e cristalinos na forma de pó e de filmes finos pertencentes ao sistema Er2O3-Y2O3-Al2O3-B2O3. O principal objetivo do trabalho foi o de obter filmes finos amorfos contendo íons Er3+ próximo à composição YAI3(BO3)4 (YAB), visando sua aplicação como amplificador em dispositivos ópticos integrados. Na síntese das amostras foi empregado o método dos precursores poliméricos e o método sol-gel. Uma vez estabelecida às condições de síntese das resinas e de sóis estáveis, diferentes parâmetros foram otimizados visando à deposição de filmes relativamente espessos e amorfos. As propriedades térmicas, estruturais e ópticas de amostras cristalinas ou amorfas, na forma de pó e na forma de filmes finos, foram caracterizadas através das técnicas de análise termogravimétrica, calorimetria exploratória diferencial, difração de raios X, espectroscopia vibracional na região do infravermelho com transformada de Fourier, espectroscopia Raman e microscopia eletrônica de varredura de alta resolução, microscopia de força atômica, espectroscopia \"m-line\", medidas de espectros de luminescência. Baseado na análise térmica e estrutural das amostras na forma de pó, foi possível realizar a síntese de amostras na forma de filmes finos de composição Y1-xErxAl3(BO3)4 que apresentaram características estruturais, microestruturais e ópticas adequadas à aplicação desejada. Através do estudo das propriedades térmicas e estruturais, foi observado que as amostras preparadas através do método dos precursores poliméricos e do método sol-gel apresentam respectivamente uma temperatura de transição vítrea (Tg) à 723 &#176C e à 746 &#176C e uma temperatura de cristalização (Tc) à 814 &#176C e à 830&#176C. O tratamento térmico à aproximadamente 1150 &#176C da amostra amorfa na forma de pó de composição Y0,9Er0,1Al3(BO3)4 contendo boro em excesso levou a obtenção de uma solução sólida cristalina de composição Y0,9Er0,1Al3(BO3)4. No que se refere às propriedades dos filmes finos, as melhores condições de densificação, homogeneidade, eficiência de guiamento, emissão luminescente e tempo de vida foram observadas quando os filmes de composição Y0,9Er0,1Al3(BO3)4 foram tratados entre as temperaturas de Tg e Tc. Os filmes amorfos de composição Y0,9Er0,1Al3(BO3)4 se comportam como guias monomodos, apresentando alta emissão luminescente e um tempo de vida comparável a outros sistemas amorfos a base de boro. Esse comportamento mostra a viabilidade de aplicação desses filmes amorfos como amplificadores ópticos planares. / This work specifies the synthesis and the characterization of amorphous and crystalline powder and thin films materials belonging to the Er2O3-Y2O3-Al2O3-B2O3 system. The main objective of this work was to develop amorphous thin film samples near the YAI3(BO3)4 composition with yttrium partially substituted by erbium Y1-xErxAl3(BO3)4 with the aim of applying these thin films as waveguide amplifiers in integrated optical systems. The polymeric precursor and the sol-gel methods were applied in order to produce such thin films. After the first step where the conditions to obtain very stable resins and sols was established, different parameters were adjusted aiming the deposition of thick and stable thin films. To well define the best conditions to obtain amorphous and dense thin films, the powder samples of the same compositions were first characterized by thermal analysis techniques, X-ray diffraction, IR and Raman spectroscopies, high resolution electron microscopy and atomic force microscopy. From thermal analysis and structural results, it was observed that the samples prepared from the polymeric precursor and sol-gel methods exhibit glass transition temperatures, Tg, at 723 and 746 &#176C and cristallisation temperatures, Tc, at 814 and 830 &#176C, respectively. The heat treatment at around 1150 &#176C of Y0,9Er0,1Al3(BO3)44 powder sample containing a smaller amount of boron in excess produced by both methods lead to the formation of a crystalline solid solution of the same composition without the presence of secondary phases. These results show that dense, free of cracks, thick and homogeneous thin films could be obtained when they were submitted at a heat treatment in temperatures between Tg and Tc. From the \"m-line\" spectroscopy technique and luminescence measurements we observed that the Y0,9Er0,1Al3(BO3)4 amorphous thin films can be considered as monomode waveguides showing a high luminescence intensities and a lifetime similar to other amorphous borate systems. These results show the potentiality to apply such amorphous thin films as optical planar amplifiers.