Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-09-08T11:56:44Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1814093 bytes, checksum: 43e62c8dd9ac1a5d7319541690bb9f83 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-08T11:56:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1814093 bytes, checksum: 43e62c8dd9ac1a5d7319541690bb9f83 (MD5) Previous issue date: 2015-07-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho avaliou a aplicação do hidróxido duplo lamelar (HDL) de cálcio e alumínio (Hidrocalumita, HC) na remoção dos íons metálicos Cu2+, Ni2+ e Zn2+, por meio do processo de reconstrução lamelar com base no método de precipitação química. A hidrocalumita obtida neste estudo foi sintetizada pelo método de coprecipitação em diferentes proporções de cálcio e alumínio (Ca:Al), sendo que a proporção de 4:1 (4HC) apresentou o melhor resultado na remoção dos cátions metálicos da solução aquosa. A 4HC mostrou-se adequada para ser utilizada na remoção dos cátions metálicos em soluções aquosas com valores de pH acima de 3. Os experimentos feitos com 1,0 g L-1 de 4HC e com soluções separadas de 300 mg L-1 de Cu2+, Ni2+ e Zn2+, possibilitou obter uma remoção de 100 % dos metais. Nos estudos de cinética verificou-se que em um tempo de 10 minutos atingiram-se valores de remoção para o Cu2+, Ni2+ e Zn2+ na ordem de 87,6; 97,2 e 77,5 %, sendo que neste tempo a solução atingiu valores de pH próximos a 9,0; 10,5 e 11,0, respectivamente. O pH da solução foi diminuindo com o tempo, onde atingiu o valor próximo a 7,0 em um tempo 420 minutos. A caracterização por difração de raio-x e espectrofotometria na região do infravermelho dos HDLs de CuAl, NiAl e ZnAl obtidos no final do processo de remoção (pH 7,0), possibilitou verificar que os HDLs formados apresentam estruturas lamelares e contem como ânion interlamelar o íon carbonato (CO32-). A construção de curvas de precipitação para a remoção dos cátions metálicos pela 4HC, possibilitou verificar que ocorre uma troca equimolar entre o cálcio e os cátions Cu2+, Ni2+ e Zn2+ da solução. A capacidade de remoção utilizando a 4HC foi de 444,8; 410,0 e 412,0 mg g-1 para o cobre, níquel e zinco, respectivamente, sendo superior a outros trabalhos que envolvem a adsorção na remoção desses metais. Os estudos de competição entre os metais Cu2+, Ni2+ e Zn2+ foram feitos com uma solução contendo 200 mg L-1 de cada metal, onde determinou-se que, na reconstrução lamelar, a troca do cálcio da 4HC pelos metais segue a seguinte ordem de preferência: Cu2+ >> Zn2+ ≅ Ni2+. O processo de reconstrução lamelar com a 4HC foi avaliado na remoção de oxiânions. Neste estudo foram preparadas soluções de 200 mg L-1 de íons Cr(VI) contendo separadamente 400 mg L-1 de cada um dos cátions Cu2+, Ni2+ ou Zn2+. A reconstrução lamelar utilizando a 4HC com os íons metálicos em solução formaram os HDLs de CuAl, NiAl e ZnAl, que possibilitaram realizar a adsorção do íons Cr(VI) com uma capacidade de remoção de 120,0; 113,0; 103,0 mg g-1, respectivamente. A 4HC quando utilizada com a solução contendo apenas 200 mg L-1 de íon Cr(VI), apresentou uma capacidade de remoção de 28,0 mg g-1. A hidrocalumita (4HC) pode ser utilizada com sucesso na remoção dos cátions Cu2+, Ni2+ e Zn2+ e de oxiânions (Cr(VI)) pelos HDLs formados no processo de reconstrução lamelar com base no método de precipitação química. / This study evaluated the application of the layered double hydroxide (LDH) of calcium and aluminum (Hydrocalumite, HC) in the removal of metal Cu 2+, Ni2+ and Zn2+ ions, by means of layered reconstruction process based on the chemical precipitation method. The hydrocalumite obtained in this study was synthesized by coprecipitation method in different proportions of aluminum and calcium (Ca: Al), with the ratio of 4:1 (4HC) showed the best result in the removal of metal cations from aqueous solution. The 4HC proved to be suitable for use in the removal of metal ions in aqueous solutions with pH values above 3. The experiments made with 1.0 g L-1 of 4HC and separate solutions of 300 mg L-1 Cu2+, Ni2+ and Zn2+, possible to get a 100% removal of metals. In kinetic studies it was found that in a 10 minute time is reached, removal values for Cu2+, Ni2+ and Zn2+ on the order of 87,6; 97,2 and 77,5%, and this time the solution reached pH close to 9.0; 10.5 and 11.0, respectively. The pH of the solution decreased with time, which reached a value close to 7,0 at a time of 420 minutes. The characterization by x-ray diffraction and infrared spectrophotometry in the region of LDHs CuAl, NiAl and ZnAl obtained at the end of the removal process (pH 7,0), allowed to verify that the lamellar structures formed LDHs present and contains as interlayer anion the carbonate ion (CO32-). The construction of precipitation curves for the removal of metal cations by 4HC, it is possible to verify an equimolar exchange between the calcium and the Cu2+, Ni2+ and Zn2+ cations into the solution. The removal capacity using 4HC was 444,8; 410,0 and 412,0 mg g-1 for copper, nickel and zinc, respectively, higher than other jobs involving adsorption in removing these metals. The competition studies between Cu2+ metal, Ni2+ and Zn2+ were made with a solution containing 200 mg L-1 of each metal where it has been determined that in the lamellar reconstruction, the exchange of calcium of 4HC by metals follows the following order preferably: Cu2+ >> Zn2+ ≅ Ni2+. The lamellar reconstruction process with 4HC was evaluated in the removal of oxyanions. In this study, solutions were prepared of 200 mg L -1 Cr(VI) ion separately containing 400 mg L-1 of each of the Cu2+, Ni2+ or Zn2+ cations. The layered reconstruction using 4HC with the metal ions in the solution formed LDHs of CuAl, NiAl and ZnAl, which make it possible adsorption of Cr(VI) ions with a removal capacity 120,0; 113,0; 103,0 mg g-1, respectively. The 4HC when used with the solution containing only 200 mg L-1 of Cr(VI) ion showed a removal capacity of 28,0 mg g-1. The hydrocalumite (4HC) can be successfully used in the removal of the Cu2+, Ni2+ and Zn2+ cations and (Cr(VI)) oxyanions by LDHs formed in the layered reconstruction process based on the chemical precipitation method.

Resumo: O conhecimento da dinâmica do transporte de espécies químicas é de extrema importância para a elaboração de um manejo racional e adequado das bacias hidrográficas, pois disponibilizam bases científicas que suportam as decisões técnicas e políticas necessárias ao seu planejamento agrícola e ambiental. Com o objetivo de caracterizar os aspectos quantitativos, no que tange a entrada via precipitação e saída via deflúvio, foi realizado um experimento durante o período de agosto de 1984 a julho de 1985, nas microbacias hidrográficas dos rios Paraíso e dos Búfalos, localizadas no município de São Manuel, na Fazenda Experimental de São Manuel da FCA/UNESP, Câmpus de Botucatu, São Paulo. Foram coletadas 40 amostras de água de chuva e 160 do deflúvio, e procedida a quantificação das seguintes espécies químicas: nitrogênio (amônio, nitrito e nitrato), sulfato, fósforo, cloro, alumínio, cálcio, ferro, potássio, magnésio, manganês, sódio e silício. Para as condições edafoclimáticas e características das microbacias em que foi desenvolvido o experimento, e métodos utilizados, observou-se que os aportes atmosféricos, cujas entradas via precipitação recebem influência da poeira ou particulados das atividades de uso do solo, da queima de vegetação, do desmatamento e da combustão de combustível fóssil, representam uma importante fonte de espécies químicas para a manutenção dos ecossistemas aquático e terrestre, sendo o cloro e o cálcio os elementos que mais contribuíram. As microbacias foram responsáveis pela exportação de consideráveis quantidades de espécies químicas via deflúvio, todavia, esse volume recebe interferência direta das condições climáticas, manejo do solo, geologia, atividades agrícolas, uso de fertilizantes, regime hidrológico, práticas conservacionistas e técnicas de amostragem... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: The knowledge of the dynamics of the transport of chemical species is of large importance for the elaboration, of a rational and adapted handling of watersheds, because provide scientific bases that support technical and political decisions, necessary to its agricultural and environmental planning. This work aimed to characterize the quantitative aspects, that it plays the entrance through precipitation and exit through discharge an experiment was accomplished during august, 1984 to july, 1985, in the small watersheds of the rivers Paraíso and of the Búfalos, located in the municipal district of São Manuel, in Experimental Farm of São Manuel of FCA/UNESP, Câmpus of Botucatu, São Paulo. The 40 samples of rain water and 160 of the discharge were collected, and proceeded the quantification of the following chemical species: nitrogen (ammonia, nitrito and nitrate), sulphate, iron, chlorine, aluminum, calcium, phosphorus, potassium, magnesium, manganese, sodium and silica. For the edaphic climatic and characteristic conditions of the small watersheds in that it was developed the experiment, and used methods, it was observed that the atmospheric contributions, whose entrances through precipitation receive influence of the dust, activities of use of the soil, of the it burns of vegetation, of the deforest and of the combustion of fossil fuel, represent an important source of nutrients for the maintenance of the aquatic and terrestrial ecosystems, being the chlorine and the calcium the elements that more contributed. The small watersheds was responsible for the export of considerable amounts of chemical species through discharge, though, that volume receives direct interference of the climatic conditions, handling of the soil, geology, agricultural activities, use of fertilizers, setting hydrological, practical conservation and sampling techniques... (Complete abstract, click electronic address below). / Orientador: Carlos Antonio Gamero / Coorientador: Antenor Pasqual / Doutor

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Irata.pdf: 3144382 bytes, checksum: c6e6615b3bf42aec9baa1245f95165df (MD5) Previous issue date: 2013-10-04 / The oil´s behavior s study, mainly the hard fractions, including asphaltenes and resins, have became extremely important, since the relations between theses constituents during the oil mixing operations and its derivatives may bring several problems with the asphaltenes precipitance. Undesirable, the precipitance may cause pipe s obstruction during the oil s extraction, slowing down the production and rising up the expenses. These facts have motivated this work, that seek determine the influence of temperature and adding particulate materials, in the beginning of asphaltenes precipitation (IP) in models solutions, intending in better characterize the precipitation process, once many of the models applied to determinate the stability and compatibility between these oils, for example, are based on data from the beginning of the precipitation (IP). The technique spectroscopy near Infrared was used to determine the precipitation of asphaltenes in the temperature range from 10 to 30 ºC and with different particle materials (calcareous, sandstone, clay) and a optical microscopy technique determining IP with no temperature variations, contributing as basis for the obtained value, using the NIR technique. The results will designate the temperature variation, with little influences on precipitation, according to the literature. Particle adding (calcareous and clay) have proved to be significant, modifying significantly the asphaltenes precipitation outset, however, the same thing hasn t been noticed with the sandstone particles. / O estudo do comportamento do petróleo, principalmente das frações pesadas, que incluem asfaltenos e resinas, tem se tornado extremamente importante, visto que as relações entre esses constituintes durante as operações de misturas de petróleos e de petróleos e seus derivados, podem trazer inúmeros problemas com a precipitação dos asfaltenos. Indesejável, a precipitação pode ocasionar obstruções de tubulações durante a extração do petróleo, diminuindo a produtividade e aumentando os custos, o que motivou a realização deste trabalho que objetiva determinar a influência da temperatura e da adição de materiais particulados, no início de precipitação (IP) dos asfaltenos em soluções modelos, no intuito de melhor caracterizar o processo de precipitação, uma vez que muitos dos modelos empregados para determinar a estabilidade e a compatibilidade entre petróleos, por exemplo, baseiam-se nos dados do início de precipitação. A técnica de Infravermelho Próximo (NIR) foi utilizada para determinar o início de precipitação (IP) dos asfaltenos na faixa de temperatura de 10 a 30ºC e com diferentes materiais particulados (calcário, arenito e argila) e a técnica de microscopia óptica na determinação do IP servindo como base para os valores obtidos com uso da técnica NIR. Os resultados indicaram variações de temperatura, pouco influentes na precipitação, em acordo com a literatura. As adições de particulados (calcário e argila) mostraram-se significativas, alterando relevantemente o início de precipitação dos asfaltenos, no entanto, o mesmo não foi observado para os particulados de arenito.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / No presente estudo, os compósitos MgO-CeO2 e ZnO-CeO2 foram obtidos via decomposição térmica de quelatos dos metais Ce, Mg e Zn com o quelante 8-hidroxiquinolina, caracterizados e testados como catalisadores na degradação do corante Vermelho Reativo BF-4B por processo de fotocatálise heterogênea. Os complexos dos metais com o quelante 8-hidroxiquinolina foram obtidos por uma rota sintética de coprecipitação em meio aquoso por elevação do pH. Análises de FTIR das misturas de complexos sintetizados comprovaram a obtenção dos complexos pela observação das bandas características que evidenciaram a ligação do quelante com os metais. Análise térmica simultânea TGA-DTG-DTA dos complexos possibilitaram traçar e caracterizar o perfil do comportamento térmico dos complexos nas condições a que foram submetidos, assim como identificar os eventos de decomposição térmica dos complexos e temperaturas de obtenção dos compósitos desejados. Resultados de DRX mostraram características de semi-cristalinidade dos complexos, e possibilitaram a identificação das fases dos compósitos obtidos, assim como a comprovação da obtenção dos mesmos. As imagens obtidas por MEV dos compósitos mostraram que as partículas dos compósitos obtidos possuíam características de aglomeração, policristalinidade e variação de tamanho de partículas para todas as amostras, onde também foi possível observar que as partículas do compósito MgO-CeO2 apresentavam a forma de bastões ocos e de base quadrada, que melhor definiram sua forma com o aumento da temperatura final de tratamento térmico utilizada, e para o compósito ZnO-CeO2, morfologia de partículas disformes juntamente com partículas no formato de placas lisas e irregulares de diversos tamanhos. Os resultados de DRS possibilitaram a obtenção dos valores de band-gap dos compósitos, que apresentaram aumento de seu valor conforme se aumentou a temperatura de tratamento térmico para obtenção dos mesmos. Os resultados dos testes aplicando os materiais como catalisadores no processo de degradação do corante têxtil Vermelho Reativo BF-4B por fotocatálise heterogênea indicaram que os materiais não são adequados, visto que a sua presença no processo tem efeito retardante na degradação do corante testado. Estes efeitos nos testes catalíticos podem ser associados à baixa afinidade entre os compósitos e o corante Vermelho Reativo BF-4B, mostrados pelos testes de adsorção do corante pelos compósitos, nas condições utilizadas para os testes. / In the present study, MgO-CeO2 and ZnO-CeO2 composites were obtained by thermal decomposition of the chelates of the Ce, Mg and Zn metals with the 8-hydroxyquinoline chelator, characterized and tested as catalysts in the degradation of BF-4B Red Reactive dye by heterogeneous photocatalysis process. The metal complexes with the 8-hydroxyquinoline chelator were obtained by a synthetic coprecipitation route in aqueous medium by raising the pH. FTIR analysis of the synthesized mixed complexes proved to obtain the complexes by observing the characteristic bands that showed the binding of the chelant to the metals. Simultaneous thermal analysis (TGA-DTG-DTA) of the complexes made it possible to trace and characterize the thermal behavior profile of the complexes under the conditions to which they were subjected, as well as to identify the thermal decomposition events of the complexes and the temperatures of obtaining the desired composites. XRD results showed semi-crystallinity characteristics of the complexes, and enabled the identification of the phases of the composites obtained, as well as the proof of obtaining them. SEM images of the composites showed that the obtained composites particles presented characteristics of agglomeration, polycrystallinity and variation of particle size for all the samples, where it was also possible to observe that the particles of the MgO-CeO2 composite were in the form of hollow rods and square basis, which best defined their shape with the increase of the final heat treatment temperature used, and for the ZnO-CeO2 composite, morphology of deformed particles together with particles in the shape of smooth and irregular plates of various sizes. DRS results allowed to obtain the band gap values of the composites, whose values increased with the increasing in the thermal treatment temperature. Results of the tests applying the materials as catalysts in the degradation process of the BF-4B Reactive Red dye by heterogeneous photocatalysis indicated that the materials are not suitable, since their presence in the process has a retarding effect on the degradation of the dye tested. These effects on the catalytic tests may be associated with the low affinity between the composites and the BF-4B Red Reactive dye, shown by the dye adsorption tests by the composites, under the conditions used for the tests.

Atualmente estudos com óxidos de metal de terras raras com estrutura perovskitas vem sendo realizados devido as suas propriedades interessantes, como a alta condutividade eletrônica e iônica, e suas potenciais aplicações em baterias, células combustíveis, catalisadores, sensores de gás, sensores químicos, entre outros. Neste trabalho apresentam-se os resultados obtidos para obtenção da LaCoO3 a partir da decomposição térmica de 8-hidroxiquinolinatos de cobalto e lantânio, obtidos pelo método de coprecipitação, em pH final de 5 e 9, e em meio de acetona ou ácido acético. Os complexos foram caracterizados por Difratometria de Raios X (DRX), por Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho (FTIR), Absorção Atômica (AAS), Análise Elementar (AE) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). O estudo do comportamento térmico foi realizado por Análise Termogravimétrica (TGA), Termogravimetria Derivada (DTG) e Análise Térmica Diferencial (DTA) em diferentes razões de aquecimento e atmosfera, até 800 ºC. Os óxidos obtidos por decomposição térmica foram caracterizados por DRX, FTIR e AAS. Com o estudo do comportamento térmico observou-se que as amostras apresentaram três etapas de decomposição térmica sob atmosfera de ar sintético e cinco etapas em atmosfera de N2, foi ainda possível observar que o percentual de resíduo final para os pH 9 foi superior ao resíduo final nos pH 5, porém as temperaturas finais de decomposição foram menores em pH 5. Os resultados indicaram maior eficiência do processo de obtenção da LaCoO3 para os pH 9 em ambos os meios reacionais, caracterizado por DRX, com rendimento médio de 93%. / Currently, studies with rare earth metal oxides with perovskite structure have been carried out due to their interesting properties, such as high electronic and ionic conductivity, and their potential applications in batteries, fuel cells, catalysts, gas sensors, chemical sensors, among others. This work presents the results obtained to obtain LaCoO3 from the thermal decomposition of cobalt and lanthanum 8-hydroxyquinolinates obtained by the coprecipitation method, at final pH of 5 and 9, and in acetone or acetic acid medium. The complexes were characterized by X-ray diffraction (XRD), Infrared Region Absorption Spectroscopy (FTIR), Atomic Absorption (AAS), Elemental Analysis (AE) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The thermogravimetric analysis (TGA), Derived Thermogravimetry (DTG) and Differential Thermal Analysis (DTA) in different heating and atmosphere ratios up to 800 ºC were performed. The oxides obtained by thermal decomposition were characterized by XRD, FTIR and ASA. By studying the thermal behavior, it was observed that the samples presented three stages of thermal decomposition under a synthetic air atmosphere and five steps under N2 atmosphere, it was still possible to observe that the percentage of final residue for pH 9 was higher than the final residue at pH 5, but the final decomposition temperatures were lower in pH 5. Results showed higher efficiency of the process of obtaining LaCoO3 for pH 9 in both reaction media, characterized by XRD, with an average yield of 93%.

Este trabalho propõe o método de precipitação química para a produção de óxido de zinco (ZnO), por decomposição térmica de um precursor organometálico, obtido pela reação do nitrato de zinco com 8-hidroxiquinolina. Dessa forma, foram sintetizados 8-hidroxiquinolinatos de zinco sob quatro condições, em pH 5,0 e 9,0, em ácido acético ou acetona, obtendo-se quatro amostras, cujo rendimento médio da síntese foi de 92,98% em massa. Os complexos foram caracterizados pelas técnicas de difratometria de raios X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia na região do ultravioleta- visível (UV-Vis), análise elementar (CHN), microscopia eletrônica de varredura (MEV), Análise elementar e espectroscopia de absorção atômica (AAS). O estudo do comportamento térmico desses complexos foi realizado pelas técnicas de análise termogravimétrica (TGA) e análise térmica diferencial (DTA) em atmosfera dinâmica de ar sintético, que revelou a perda de massa em três etapas para amostras obtidas em ácido acético e quatro etapas para amostras sintetizadas em acetona devido a coprecipitação da 8-hidroxiquinolina. Em atmosfera dinâmica de nitrogênio (N2), a decomposição ocorre em duas etapas, mas sem estabilização de massa até a temperatura de 800 °C. As amostras foram submetidas à decomposição térmica em três diferentes razões de aquecimento e a partir das curvas de DTA foram determinadas as energias de ativação dos processos de desidratação e de recristalização dos compostos. Os dados instrumentais apontam que as sínteses geraram complexos na forma di-hidratada e o resíduo final de decomposição térmica o ZnO. As condições apresentadas no estudo do comportamento térmico foram utilizadas para a produção do ZnO nas temperaturas de 700 e 900 °C, com tempos de permanência de 2 e 4 h. A caracterização por DRX indicou que a estrutura do óxido obtido é hexagonal e em geral, com aumento da temperatura de calcinação e tempo de permanência, houve aumento no tamanho do cristalito, cujos valores ficaram entre 27,87 e 58,49 nm nas estimativas feitas pelo método de Williamson-Hall e pela equação de Scherrer. Os espectros de FTIR do ZnO apresentaram uma única banda em aproximadamente 400 cm-1 referente a ligação metal-oxigênio. Os espectros de UV-Vis foram utilizados para a estimativa do band-gap, obtendo-se valores que variaram entre 3,22 e 3,46 eV. Portanto, o método de precipitação química proposto, demonstrou-se tecnicamente viável para a produção do ZnO. / This work proposes chemical precipitation method for the zinc oxide (ZnO) production, by decomposition of an organometallic precursor, obtained with zinc nitrate and 8-hydroxyquinoline reaction. Therefore, zinc 8-hydroxyquinolinates were synthesized in four conditions, at pH 5.0 and 9.0, in acetic acid or acetone conditions, obtaining four samples, with an average yield of 92.98% dry matter. The compounds were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), elemental analysis and atomic absorption spectroscopy (AAS). The thermal behavior of the complexes was performed by thermogravimetric analysis (TGA) and differential thermal analysis (DTA) in a dynamic synthetic air atmosphere, which revealed the mass loss in three stages for samples obtained in acetic acid and four stages for samples synthesized in acetone due to the co-precipitation of 8-hydroxyquinoline. In dynamic nitrogen atmosphere (N2), the decomposition occurs in two steps, but without mass stabilization up to 800 °C. From the samples submitted to thermal decomposition in three different heating ratios and from the obtained curves, the activation energies of the dehydration and recrystallization processes of the complexes had been determined. The data indicate that the synthesis generated complexes in the dihydrate form and the final residue of thermal decomposition zinc oxide. The conditions in the study of the behavior thermal were used to produce the ZnO at temperatures of 700 and 900 ° C, with calcination times of 2 and 4 h. XRD characterization showed that the structure of the zinc oxide was hexagonal structure and increasing temperature calcination and residence time, there was an increase in the crystallite size, whose range were 27.87 to 58.49 nm in estimates by Williamson-Hall method and Scherrer's equation. FTIR spectra of ZnO showed a single band at approximately 400 cm-1 for metal-oxygen bonding. UV-Vis spectra were used to estimate the band-gap values, that varied between 3.22 and 3.46 eV. Therefore, chemical precipitation method proposed, was demonstrated technically practicable for ZnO production.

CAPES / Os materiais cerâmicos são amplamente estudados devido às suas diversas aplicações. Com isso, o objetivo deste trabalho consistiu na obtenção de Óxido de Cério (IV) via decomposição térmica do 8-Hidroxiquinolinato de Cério, sintetizado pelo método de precipitação, em pH’s finais 5 e 9, e caracterizado pelas técnicas de Espectroscopia Vibracional de Absorção no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIV), Difratometria de raios X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Realizou-se o estudo do comportamento térmico dos complexos sintetizados, utilizando-se, para este fim, as técnicas de Termogravimetria (TGA) e Análise Térmica Diferencial (DTA). Com base no estudo térmico, definiu-se que as amostras de complexo seriam calcinadas em três razões de aquecimento, sendo elas 5, 10 e 20 °C min-1 com temperatura final de 800 °C. Os óxidos obtidos, a partir da calcinação em mufla, foram caracterizados por DRX e MEV. A caracterização dos complexos e os estudos térmicos realizados, mostraram que houve coprecipitação de 8-Hidroxiquinolina nas amostras e que a diferença de pH interferiu na quantidade de coprecipitado. Apesar disso, foi possível identificar a formação do Óxido de Cério (IV), tanto para as amostras obtidas em pH final 5 quanto para as obtidas em pH final 9. Os resultados de DRX para os óxidos mostram que as amostras possuem elevada cristalinidade e, a partir da equação de Scherrer, encontrou-se cristalitos com tamanhos aproximados entre 12,1 e 25,3 nm. Por fim, a MEV, indicou que as partículas possivelmente sofreram processo de sinterização. Desta forma, a obtenção de Óxido de Cério (IV) a partir da decomposição térmica do 8-Hidroxiquinolinato de Cério provou ser eficiente. / Ceramic materials are widely studied due to their many applications. The objective of this work was to obtain Cerium (IV) Oxide by thermal decomposition of 8-Hydroxyquinolinato of Cerium, synthesized by the precipitation method, at final pH 5 and 9, and characterized by the techniques of Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM). To study the thermal behavior of the synthesized complexes Thermogravimetric Analysis (TGA) and Differential Thermal Analysis (DTA) techniques were used. Based on the thermal study, it was defined that the complex samples would be calcined in three heating ratios, being 5, 10 and 20 ° C min-1 with final temperature of 800 ° C. The oxides obtained by calcination were characterized by XRD and SEM. The characterization of the complexes and the thermal studies showed that there was co-precipitation of 8-Hydroxyquinoline in the samples and that the pH difference interfered with the coprecipitate amount. Besides, it was possible to notice the obtaining of Cerium (IV) Oxide for both samples, with final pH 5 and those obtained in final pH 9. The oxides XRD results presented high crystallinity and, from the Scherrer equation, crystallites with sizes between 12.1 and 25.3 nm were found. Finally, the SEM indicated that the particles probably underwent a sintering process. Then, the Cerium (IV) Oxide obtaining by the precipitation method proved to be efficient.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-23T04:45:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A preocupação com a disponibilidade de água doce é crescente, pois está aumentando o número de regiões que estão sofrendo com a escassez de água. As águas descartadas pelas indústrias metalúrgicas estão contaminadas principalmente com íons metálicos solúveis. As tecnologias tradicionais para o tratamento de águas residuárias nem sempre são totalmente eficientes, por isso também são utilizados tratamentos terciários para melhorar o tratamento dessas águas, como por exemplo, a filtração adsortiva. Neste trabalho foi avaliado o tratamento das águas descartadas no processo de pintura com tinta a pó de peças de metais de uma indústria metalúrgica através de coagulação/decantação e filtração adsortiva. Na primeira etapa deste trabalho foi realizada a caracterização do efluente bruto e tratado da indústria metalúrgica e a otimização do atual processo de tratamento de efluentes líquidos. A segunda etapa consistiu no estudo de filtração adsortiva, utilizando adsorventes a base de carvão mineral (CARBOTRAT AP® e CARBOTRAT PREMIUM®), em escala de laboratório e em escala piloto. Foram determinadas as isotermas de adsorção dos íons metálicos através do método estático para a remoção de ferro e manganês. O pH onde ocorreu a máxima precipitação dos metais na coagulação/floculação/decantação é aproximadamente 11,0. Tanto o CARBOTRAT AP, quanto o CARBOTRAT PREMIUM® possuem boa capacidade de remoção dos seguintes íons metálicos: Mn2+, Fe3+, Al3+, Zn2+, Ni2+ e Cu2+. O CARBOTRAT PREMIUM® foi avaliado também para a remoção de fósforo, mas não mostrou eficiência para remoção deste contaminante. The concern about the water availability is increasing, therefore it is increasing the number of regions that have been suffering for the water scarcity. The discarded waters by the metallurgic industries are mainly contaminated with metallic soluble ions. Traditional technologies for the residuary water treatment are not always completely efficient, therefore also tertiary treatments are used to improve the treatment of these waters, as for example the adsorptive filtration. In this work it was evaluated the treatment of discarded waters in the painting process with dust-ink of metal parts of a metallurgic industry through coagulation/decantation and adsorptive filtration. In the first stage of this work it was carried through the characterization of the raw and treated effluent of the metallurgic industry and the verification of an optimization of the current process of effluent treatment of the related industry. The second stage consisted in the study of adsorptive filtration, using adsorbent on the mineral coal basis, in laboratory scale and pilot scale. The isotherms of metallic ions adsorption through the static method for the removal of iron and manganese had been determined. The pH where the maximum precipitation of metals in the coagulation/ flocculation /decantation occurred is approximately 11,0. As CARBOTRAT AP as CARBOTRAR PREMIUM® have good capacity of removal of the following metallic ions: Mn2+, Fe3+, Al3+, Zn2+, Ni2+ and Cu2. CARBOTRAT PREMIUM® was also evaluated for the phosphorus removal but it did not show efficiency for removal of this contaminant.

Orientador: Antonio Tallarico Vicente Adorno / Resumo: Neste trabalho, foi feito um estudo da cinética de precipitação da fase rica em prata, na liga Cu-7%Al-4%Ag, em peso, utilizando-se o modelo cinético isotérmico de Johnson-Mehl-Avrami e os modelos cinéticos nãoisotérmicos de Kissinger e Ozawa. A reação de precipitação da fase rica em prata foi acompanhada por medidas de variação da microdureza da liga com a temperatura de têmpera e o tempo de envelhecimento, e também por medidas de dilatometria. As fases presentes nas diversas temperaturas e tempos considerados, foram identificadas e caracterizadas por microscopia óptica e eletrônica de varredura, análise por dispersão de energias de raios X e por difratometria de raios X. Os resultados obtidos indicaram que a formação dos precipitados ricos em prata corresponde a um processo controlado por difusão da prata nos contornos de grão da matriz, no intervalo de temperaturas de 400 a 600 oC. O cálculo da energia de ativação para a formação dos precipitados, utilizando-se a equação de Johnson-Mehl-Avrami, forneceu um valor bastante próximo daquele encontrado na literatura, confirmando que o processo é controlado pela difusão da prata. O valor da energia de ativação para o crescimento dos precipitados ricos em Ag, calculado a partir de um método que considera o inverso do tempo necessário para o precipitado atingir seu tamanho máximo como proporcional à taxa de crescimento, ficou próximo daquele obtido utilizando-se a equação de Johnson-Mehl-Avrami, indicando que esse método pode ser utilizado para o cálculo da energia de ativação do processo cinético. Os valores da energia de ativação associados ao processo de precipitação de Ag, obtidos por métodos não isotérmicos, ficaram razoavelmente próximos daqueles encontrados na literatura e os valores assim obtidos associados à solubilização de Ag foram maiores do que aqueles encontrados na literatura...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, the Ag-rich phase precipitation kinetics in the Cu-7wt.%Al-4wt.%Ag alloy, was studied using the Johnson-Mehl-Avrami isothermal kinetic model and the Kissinger and Ozawa non-isothermal kinetic models. The Ag-rich phase precipitation reaction was followed by microhardness changes measurements with quenching temperature and with aging time, and also by dilatometric measurements. The identification and characterization of the phases present at the considered temperatures and times were made by optical and scanning electronic microscopy, energy dispersive X-ray analysis and X-ray diffractometry. The results showed that the Ag-rich precipitates formation corresponds to a diffusion controlled process at the matrix grain boundaries, in the temperatures range from 400 to 600 oC. The activation energy value for the precipitates formation, calculated using the Johnson-Mehl-Avrami equation, is close to that found in the literature, thus confirming that the process is diffusion controlled. The activation energy value for the growing of Ag-rich precipitates, obtained considering that the inverse of the time to reach the precipitates maximum size is proportional to the growing rate, is close to that found using the Johnson-Mehl-Avrami equation, indicating that this method is useful to evaluate the activation energy for the kinetic process. The activation energy values obtained by non-isothermal methods and associated to the precipitation process were very close to those found in the literature, and the values associated to Ag dissolution were greater than those reported in the literature. This discrepancy may be associated to the presence of Al, and the Al-Ag interaction may be disturbing the diffusion process. / Mestre

CAPES / Os materiais cerâmicos são amplamente estudados devido às suas diversas aplicações. Com isso, o objetivo deste trabalho consistiu na obtenção de Óxido de Cério (IV) via decomposição térmica do 8-Hidroxiquinolinato de Cério, sintetizado pelo método de precipitação, em pH’s finais 5 e 9, e caracterizado pelas técnicas de Espectroscopia Vibracional de Absorção no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIV), Difratometria de raios X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Realizou-se o estudo do comportamento térmico dos complexos sintetizados, utilizando-se, para este fim, as técnicas de Termogravimetria (TGA) e Análise Térmica Diferencial (DTA). Com base no estudo térmico, definiu-se que as amostras de complexo seriam calcinadas em três razões de aquecimento, sendo elas 5, 10 e 20 °C min-1 com temperatura final de 800 °C. Os óxidos obtidos, a partir da calcinação em mufla, foram caracterizados por DRX e MEV. A caracterização dos complexos e os estudos térmicos realizados, mostraram que houve coprecipitação de 8-Hidroxiquinolina nas amostras e que a diferença de pH interferiu na quantidade de coprecipitado. Apesar disso, foi possível identificar a formação do Óxido de Cério (IV), tanto para as amostras obtidas em pH final 5 quanto para as obtidas em pH final 9. Os resultados de DRX para os óxidos mostram que as amostras possuem elevada cristalinidade e, a partir da equação de Scherrer, encontrou-se cristalitos com tamanhos aproximados entre 12,1 e 25,3 nm. Por fim, a MEV, indicou que as partículas possivelmente sofreram processo de sinterização. Desta forma, a obtenção de Óxido de Cério (IV) a partir da decomposição térmica do 8-Hidroxiquinolinato de Cério provou ser eficiente. / Ceramic materials are widely studied due to their many applications. The objective of this work was to obtain Cerium (IV) Oxide by thermal decomposition of 8-Hydroxyquinolinato of Cerium, synthesized by the precipitation method, at final pH 5 and 9, and characterized by the techniques of Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM). To study the thermal behavior of the synthesized complexes Thermogravimetric Analysis (TGA) and Differential Thermal Analysis (DTA) techniques were used. Based on the thermal study, it was defined that the complex samples would be calcined in three heating ratios, being 5, 10 and 20 ° C min-1 with final temperature of 800 ° C. The oxides obtained by calcination were characterized by XRD and SEM. The characterization of the complexes and the thermal studies showed that there was co-precipitation of 8-Hydroxyquinoline in the samples and that the pH difference interfered with the coprecipitate amount. Besides, it was possible to notice the obtaining of Cerium (IV) Oxide for both samples, with final pH 5 and those obtained in final pH 9. The oxides XRD results presented high crystallinity and, from the Scherrer equation, crystallites with sizes between 12.1 and 25.3 nm were found. Finally, the SEM indicated that the particles probably underwent a sintering process. Then, the Cerium (IV) Oxide obtaining by the precipitation method proved to be efficient.