Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2016-08-08T15:12:23Z No. of bitstreams: 1 alinelucianofilgueiras.pdf: 4167402 bytes, checksum: f316087a3a3b5f90d07746e60252af72 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-08-09T11:48:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 alinelucianofilgueiras.pdf: 4167402 bytes, checksum: f316087a3a3b5f90d07746e60252af72 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-09T11:48:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 alinelucianofilgueiras.pdf: 4167402 bytes, checksum: f316087a3a3b5f90d07746e60252af72 (MD5) Previous issue date: 2013-01-18 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho investigou-se diferentes sínteses de nanopartículas de prata (AgNPs), misturadas ou não com antibióticos e misturadas ou não com quitosana com o objetivo de verificar as propriedades antibacterianas das misturas, e as interações químicas dos adsorbatos na superfície das AgNPs através da técnica de Espectroscopia por espalhamento Raman Intensificada por Superfície (SERS). A proposta considera uma alternativa para o uso de antibióticos, devido a um número crescente de linhagens bacterianas resistentes. Os testes biológicos contra as bactérias Escherichia coli, Pseudonomas aeruginosa, Klebisiella pneumoniae, Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis e Staphylococcus epidermides foram realizados em colaboração com Laboratório de Fisiologia e Genética Molecular Bacteriana do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF). Nos testes biológicos verificou-se que algumas associações de AgNPs, quitosana e os antibióticos levofloxacina (LV), tetraciclina (TC), rifampicina (RP), benzilpenicilina (BP), meropenem (MP), ampicilina (AP), amicacina (AC), gentamicina (GT), vancomicina (VC) e oxacilina (OC) promoveram a intensificação do efeito antibacteriano de forma sinérgica. Também foram obtidos os espectros SERS dos antibióticos LV, TC, BP e RP e realizados os cálculos teóricos dos modos normais de vibração dos complexos destas espécies com prata, em colaboração com o Núcleo de Estudos em Química Computacional do departamento de química da UFJF. Com isso, foi possível realizar as atribuições vibracionais dos espectros Raman dos compostos sólidos e SERS das espécies adsorvidas, inferindo-se assim as geometrias de adsorção. / In this work were investigated several synthesis of silver nanoparticles (AgNPs), mixed or not with antibiotics and mixed or not with chitosan, in order to verify the antibacterial properties of the mixtures and the chemical interaction of the adsorbates with silver surface by Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS) spectroscopy. The proposal consists in an alternative for antibiotic use, due to a large number of resistant bacteria strains. The biological tests against Escherichia coli, Pseudonomas aeruginosa, Klebisiella pneumoniae, Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis and Staphylococcus epidermides were made in collaboration with the Laboratório de Fisiologia e Genética Bacteriana in the Instituto de Ciências Biológicas of the Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF). In biological tests, some associations of the AgNPs and chitosan and the antibiotics levofloxacin (LV), benzylpenicillin (BP), tetracycline (TC), rifampicina (RP), meropenem (MP), amikacin (AC), gentamicin (GT), ampicillin (AP), oxacillin (OC) promotes the antibacterial effect in a synergic mechanism. Also were obtained the SERS spectra of LV, TC, BP and RP and the vibrational assignment were obtained by density functional theory (DFT) calculations. Such work was made in collaboration with the Núcleo de Estudos em Química Computacional from the Departamento de Química of the UFJF. In this way, it was possible to perform the vibrational assignment of the Raman spectra of the solid compounds and the SERS spectra of the adsorbed species, inferring the adsorption geometries.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-02-10T11:27:58Z No. of bitstreams: 1 charlaneciminicorrea.pdf: 2707344 bytes, checksum: 60c3da293a1998f5492d6f20c88bb5af (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-02-10T13:35:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 charlaneciminicorrea.pdf: 2707344 bytes, checksum: 60c3da293a1998f5492d6f20c88bb5af (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-10T13:35:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 charlaneciminicorrea.pdf: 2707344 bytes, checksum: 60c3da293a1998f5492d6f20c88bb5af (MD5) Previous issue date: 2007-03-01 / Este trabalho consistiu na síntese, caracterização espectroscópica e determinação da estrutura cristalina de polímeros de coordenação envolvendo os ligantes esquarato, 1,3-bis (4-pyridil) propano (BPP) e os metais de transição da primeira série (M = Mn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+ e Zn2+). Foram sintetizados onze complexos; destes, dez são inéditos, dos quais cinco são isoestruturais com fórmula geral {(H2BPP)2+[M(C4O4)2(H2O)2]2-} (M = Mn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+ e Zn2+) e denominados: MnSQH2BPP, CoSQH2BPP, NiSQH2BPP, CuSQH2BPP e ZnSQH2BPP. Dos outros seis complexos, três apresentam fórmula geral {M(C4O4)(BPP)2(H2O)2}, denominados MnSQBPP, CoSQBPP e ZnSQBPP, enquanto que o composto ZnCl2BPP é subproduto da síntese do complexo de Zn+2. Os compostos MnSQH2BPP, CoSQH2BPP, NiSQH2BPP, CuSQH2BPP e ZnSQH2BPP se encontram na forma iônica, onde o ligante BPP não está coordenado ao sítio metálico, estando os dois átoos de nitrogênio do anel piridínico protonados, formando um cátion bivalente. Assim, o metal está coordenado a dois íons esquarato e duas moléculas de água, apresentando geometria octaédrica distorcida. O íon esquarato adota o modo de coordenação 1,3-bis (monodentado), ligando dois sítios metálicos dando origem a um arranjo bidimensional com topologia (4,4). Os espectros vibracionais de todos os compostos são muito similares e estão de acordo com os dados cristalográficos que mostram que esses compostos são isoestruturais. São observados em todos os espectros de infravermelho uma banda de média intensidade em 1640 cm-1, atribuída ao modo de deformação NH, indicando a formação do BPP catiônico. Já no espectro Raman, é observada uma banda fraca por volta de 1800 cm-1, atribuída ao estiramento CO livre e outra em 1600 cm-1, tentativamente atribuída ao modo de estiramento do grupo CO coordenado. Os compostos de MnSQBPP, CoSQBPP e ZnSQBPP apresentaram os ligantes BPP e esquarato coordenados ao sítio metálico, bem como duas moléculas de água, em uma geometria octaédrica distorcida. O íon esquarato adota o modo de coordenação 1,3bis (monodentado) ligando dois sítios metálicos, dando origem a um arranjo unidimensional em direção ao eixo a. São observados em todos os espectros de infravermelho uma banda de média intensidade em 1621 cm-1 e outra banda forte em 1535 cm-1, atribuídas respectivamente aos modos νCC/CN e νCO indicando a coordenação dos ligantes BPP e esquarato ao sítio metálico. Já no espectro Raman, é observada uma banda muito intensa em 1769 cm-1, atribuída ao νCO do ligante esquarato livre. Estes dados são comprovados pela difração de raios X. Finalmente, o composto ZnCl2BPP apresenta o metal em uma geometria tetraédrica distorcida, coordenado por íons cloretos e pelo ligante BPP coordenado em ponte ligando dois sítios metálicos, exibindo conformação TT (trans-trans). Os espectros IV indicam essa coordenação através das bandas CC/CN em 1619, 1562, 1508 e 1433 cm-1, todas deslocadas para maiores números de onda em relação ao ligante livre. Cristalograficamente, o ligante BPP está ligando dois sítios metálicos formando uma cadeia na direção do eixo cristalográfico b, onde essa camada se liga a camadas adjacentes por meio de interações C-H..Cl, estendendo-se em um arranjo bidimensional. Os dados espectroscópicos estão em perfeito acordo com os dados cristalográficos deste composto. / This work deals with the synthesis, specteroscopic characterization and crystal structure determination of coordination polymers formed by the interaction between squarate ion, 1,3-bis(4-pyridil)propane (BPP) and several transition metal ions (Mn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+ e Zn2+). Eleven compounds have been obtained, and ten are new ones; from these new compounds, five are isostructural with general formula {(H2BPP)2+[M(C4O4)2(H2O)2]2-} (M = Mn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+ e Zn2+) and abbreviated as MnSQH2BPP, CoSQH2BPP, NiSQH2BPP, CuSQH2BPP e ZnSQH2BPP, respectively. The other six compounds, three of them present general formula {M(C4O4)(BPP)2(H2O)2}, abbreviated as MnSQBPP, CoSQBPP e ZnSQBPP, and ZnCl2BPP is a sub product from the Zn+2 synthesis. The compounds MnSQH2BPP, CoSQH2BPP, NiSQH2BPP, CuSQH2BPP and ZnSQH2BPP crystallize in the ionic form, where the BPP ligand is not coordinated to the metal site, and the two nitrogen atoms from the pyridinic ring are protonated giving rise to a bivalent cation; the metal ion is bonded to two squarate ions and two water molecules, presenting distorted octahedral geometry. The squarate ion adopts the 1,3bis(monodentate) coordination mode, binding two metallic sites and giving rise to a bidimensional arrangement with (4,4) topology. The vibrational spectra of all compounds are very similar and agree very well with the crystallographic data, which show all them are isostructural. It can be observed in all infrared spectra one band of medium intensity at 1640 cm-1, assigned to NH deformation mode, indicative of cationic BPP formation. In the Raman spectra obtained with 1064 nm excitation a band at ca. 1800 cm-1 show up, assigned to CO stretching mode of the free ligand, whereas a band at ca. 1600 cm-1 is assigned to the CO stretching mode of the coordinated squarate ion. The MnSQBPP, CoSQBPP and ZnSQBPP compounds present the BPP and squarate ligands coordinated to the metal site, as well as two water molecules, in a distorted octahedral geometry. The squarate ligand adopts the 1,3-bis (monodentate) coordination mode, giving rise to an unidimensional arrangement in the a axis. Two bands can be observed in all infrared spectra: one of medium intensity at ca. 1620 cm-1 and one strong at 1535 cm-1, assigned to νCC/CN and νCO modes respectively, indicating the coordination of BPP and squarate ligands to the metal ion. In the Raman spectra it can be observed a very intense band at 1769 cm-1, assigned to νCO mode of the free squarate species. All these spectroscopic data are in a very good agreement with the X ray diffraction measurements. The ZnCl2BPP compound presents the metal ion in a distorted tetrahedral geometry, bonded by two chloride ions and by the BPP bridging two metal sites, exhibiting TT (trans-trans) conformation. The infrared spectra indicate this type of coordination through the CC/CN bands at 1619, 1562, 1508 and 1433 cm-1, all shifted to higher wavenumbers when compared to the free ligand. Structurally the BPP is bonding two metallic sites forming a chain in the crystallographic b axis direction, and this layer is linked to other adjacent layers by means of C-H..Cl interactions, extending in a bidimensional arrangement. The spectroscopic data obtained are also in a very good agreement with the crystallographic data for this compound.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-04-20T12:04:36Z No. of bitstreams: 1 williantassiogomesnovato.pdf: 21495870 bytes, checksum: 315183cde6b8aeeb62723ff350f4bc9e (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-20T13:10:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 williantassiogomesnovato.pdf: 21495870 bytes, checksum: 315183cde6b8aeeb62723ff350f4bc9e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-20T13:10:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 williantassiogomesnovato.pdf: 21495870 bytes, checksum: 315183cde6b8aeeb62723ff350f4bc9e (MD5) Previous issue date: 2017-01-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A presente tese propõe um estudo de alvos específicos recorrentes a quimioterapia da Doença de Alzheimer. Estudos apontam que complexos de platina(II) podem ser utilizados como compostos anti-aglomeração de peptídeos β-amilóide que se compactam entre as fendas sinápticas, impedindo a efetivação do estímulo do potencial de ação, e com isso, inativação da região cerebral. Estas espécies são portadoras de sítios com potencial probabilidade de coordenação metálica, onde a ordem de reatividade de cada aminoácido foi investigada. Para tanto, foram elaborados experimentos para validação de resultados de barreira de energia livre de ativação utilizando Teoria do Funcional de Densidade (DFT) para a hidrólise do complexo pt01, Pt(ofen)Cl2 ( ΔG# 1,EXP=26,94; ΔG#1,TEO=25,54 kcal mol-1) e também para substituição nucleofílica de segunda ordem de cloreto por histidinas (HIS) ( ΔG# 1,EXP=20,73; G# 1,TEO=20,74 kcal mol-1). Após ajuste metodológico, o mesmo protocolo foi utilizado para comparar a reatividade para todos os aminoácidos (AA) que constituem a espécie β-amilóide dada por MET > LYS > HIS > GLU > ASP, e termodinamicamente é pronunciado com a comparação LYS > HIS > GLU > ASP > MET. Para verificar o perfil estrutural para agregados peptídicos e consequentemente, atribuição de um valor energético em cada evento recorrente entre os ligantes derivados de fenantrolina, batofenantrolina, curcumina e pt01, a metodologia de Docking Molecular e cálculos de Dinâmica Molecular (DM) seguidos de cálculos MM-PBSA foram necessários, dos quais foram indicativos de desestruturação da agregação inicial. Após análise estrutural dada por resultados de DM, foi possível observar a alta flexibilidade dos resíduos na região central do peptídeo quando é inserido o ligante curcumina, na forma enoláto (CUR-1). O modelo de simulação mais destacável foi 9PEP@pt01, onde é observado o completo colapso do agregado, obtendo valor mais negativo de GGBTOT = -39±7 kcal mol-1, valor este que porta 19 kcal mol-1 mais negativo comparado aos outros ligantes, e portanto, evidenciando o papel da platina como potencial fator utilizado em estágios de aglomeração inicial, mesmo sem a coordenação metálica com os sítios de MET, LYS ou HIS. / The present thesis proposes a study of specific targets recurrent to Alzheimer's disease chemotherapy. Studies show that platinum (II) complexes can be used as anti-agglomeration compounds of -amyloid peptides that are compacted between the synaptic clefts, preventing the activation of the action potential stimulus, and thus, inactivation of the brain region. These species are carriers of sites with potential probability of metallic coordination, where the order of reactivity of each amino acid was investigated. For this, experiments were developed to validate the results of activation free energy barrier using Density Functional Theory (DFT) for the hydrolysis of the pt01 complex, Pt(ofen)Cl2 ( ΔG# 1,EXP=26,94; ΔG# 1,TEO=25,54 kcal mol-1) and also for second order nucleophilic substitution of histidines (HYS) (ΔG# 1,EXP=20,73; ΔG# 1,THEO=20,74 kcal mol-1). After methodological adjustment, the protocol was used to compare the reactivity for all aminoacids (AA) which constitute the -amyloid species given by MET > LYS > HIS > GLU > ASP, and is thermodynamically pronounced with the comparison LYS > HIS > GLU > ASP > MET. To verify the structural profile for peptide aggregates and, consequently, assign an energetic value in each recurrent event among the ligands derived from phenanthroline, batofenanthroline, curcumin and pt01, the Molecular Docking methodology and Molecular Dynamics (DM) calculations followed by MM-PBSA approximation with indicative of the destructuring of the initial aggregation. After structural analysis given by DM results, it was possible to observe the high flexibility of the residues in the central region of the peptide when the ligand curcumin is inserted, in the enolate form (CUR-1). The most detachable simulation model was 9PEP @ pt01, where the complete collapse of the aggregate is observed, obtaining a more negative value of GGBTOT = -39±7 kcal mol-1. This value carries 19 kcal mol-1 plus negative compared to other ligands, and therefore, evidencing the role of platinum as a potential factor used in initial agglomeration stages, even without metallic coordination with the MET, LYS and HYS sites.

Nitroaromatic compounds are very used in the pharmaceutical industry for their known biological properties. One of the probable mechanisms of action of this class of compounds may be involved in redox reactions. The identification of nitro and its products, for a technique simple, sensitive and low cost technique such as electrochemical techniques, is fundamental, because through them it is possible to analyze the solubilization process of these compounds in association with some encapsulating agents. A feature of nitro compound studied, 2 - [(4-nitrophenyl) amino]-4,5,6,7-tetrahydro-4H-benzo [β] thiophene-3-carbonitrile, (6CN10) is its low solubility in water, which justifies its combination with substances such as cyclodextrin and dendrimers, such as PAMAM. The formation of an inclusion complex between 6CN10 and β-cyclodextrin and 6CN10 and PAMAM 3rd generation was evaluated in this work through electrochemical and spectroscopic techniques. The electrochemical system was composed of three electrodes, Ag/AgCl/Cl- saturated (reference), platinum (auxiliary), glassy carbon with and without modification with carbon nanotubes (NTC) or gold (Au) (working) in a buffered medium pH 7.03 with and without a cosolvent and a Na2SO4 solution of 0.2 mol L-1. Also was performed spectroscopic studies by UVVis in aqueous-ethanolic medium in different concentrations of β-Cyclodextrin, as well as the characterization of the complex 6CN10: PAMAM in methanolic solution. The studies demonstrated that the 6CN10 has standard reduction mechanism of nitroaromatic in potential within the expected range for compounds with biological activity its mechanism of action may be associated with the redox process The first analysis showed the interaction of 6CN10 as β-CD and the influence of time in this process. By forming a self-assembled monolayer (SAM) of β-CD-SH on the Au electrode it was possible to determine the equilibrium constant between the complex 6CN10:β-CD with value 3,3x105 M-1. Already by spectrophotometric methods, the constant was 7,86x104 M-1. Regarding the PAMAM the first results verified the influence of time on complex formation between 6CN10:PAMAM, reaching the optimum time of 30 minutes. Then With the increasing variations in the concentration of 6CN10 it was possible to determine the equilibrium constant (KF = 5,61x105 M-1) between the complex 6CN10:PAMAM, in NTC sensor. It is observed that the obtained value is relatively higher in comparison with the electrochemical constant for the complex 6CN10:β-CD. This favoring behavior 6CN10:PAMAM complex can also be observed by the values of LD and LQ obtained, which were, respectively, 1,49x10-6 and 4,96x10-6 mol L-1 to the complex with PAMAM and 1,83x10-6 and 6,1x10-6 mol L-1 to β-CD. When the SAM of PAMAM-MUA was used the constant obtained was of 2,16x105 M-1. In characterizing the 6CN10:PAMAM complex per UV-Vis, the results show that a higher amount than the number of PAMAM ramifications (32 ramifications) and of the 6CN10 interacted, suggesting that the nitro interacted of different forms with PAMAM. Both encapsulating agents demonstrated efficiency for complex formation with the compound under study, but PAMAM presented subtle advantage. However both could be used for the development of different pharmaceutical formulations containing the nitro compound. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os nitrocompostos aromáticos são muito aplicados na indústria farmacêutica por suas conhecidas propriedades biológicas. Um dos prováveis mecanismos de ação dessa classe de compostos pode estar envolvido em reações de oxirredução. A identificação do nitro e de seus produtos, por uma técnica simples, sensível e de baixo custo como as técnicas eletroquímicas, é fundamental, pois através delas é possível analisar o processo de solubilização desses compostos em associação com alguns agentes encapsulantes. Uma característica do nitrocomposto estudado, 2-[(4-nitrofenil)-amino]-4,5,6,7-tetraidro-4H-benzo[b]tiofeno-3-carbonitrila, (6CN10) é sua baixa solubilidade em água, o que justifica sua associação com substâncias como ciclodextrina e dendrímeros, como o PAMAM. A formação de um complexo de inclusão entre o 6CN10 e a β-Ciclodextrina e 6CN10 e PAMAM 3ª geração foi avaliado nesse trabalho através das técnicas eletroquímicas e espectroscópicas. O sistema eletroquímico utilizado foi composto por 3 eletrodos, Ag/AgCl/Cl- saturado (referência), platina (auxiliar), carbono vítreo com e sem modificação com nanotubos de carbono (NTC) ou ouro (Au) (trabalho), em meio tamponado pH 7,03 com e sem um cosolvente, e em uma solução de Na2SO4 a 0,2 mol L-1. Também foram realizados estudos espectroscópicos por UV-Vis em meio aquoso-etanólico em diferentes concentrações de β-Ciclodextrina, bem como a caracterização do complexo 6CN10:PAMAM em solução metanólica. Os estudos demonstraram que o 6CN10 possui mecanismo de redução padrão de nitroaromáticos com potencial dentro da faixa esperada para compostos com atividade biológica, podendo seu mecanismo de ação estar associado ao processo redox. As primeiras analises demonstram a interação do 6CN10 como β-CD e a influência do tempo nesse processo. Através da formação de uma monocamada auto-organizada (SAM) de β-CD-SH no eletrodo de Au, foi possível determinar a constante de equilíbrio entre o complexo 6CN10:β-CD com valor de 3,3x105 M-1. Já por métodos espectrofotométricos, a constante foi de 7,86x104 M-1. Em relação ao PAMAM os primeiros resultados verificaram a influência do tempo na formação do complexo entre 6CN10:PAMAM, chegando ao tempo otimizado de 30 min. Em seguida, com as variações crescentes na concentração de 6CN10 foi possível determinar a constante de equilíbrio (Kf=5,61x105 M-1) entre o complexo 6CN10:PAMAM em sensor de NTC. Observou-se que o valor obtido é relativamente maior em comparação com a constante eletroquímica para o complexo 6CN10:β-CD. Tal comportamento de favorecimento do complexo 6CN10:PAMAM também pode ser observado pelo valores de LD e LQ obtidos, que foram, respectivamente, 1,49x10-6 e 4,96x10-6 mol L-1 para o complexo com PAMAM e de 1,83x10-6 e 6,1x10-6 mol L-1 para β-CD. Quando a SAM de PAMAM-MUA foi utilizada, a constante obtida foi de 2,16x105 M-1. Ao caracterizar o complexo 6CN10:PAMAM por UV-Vis, os resultados demostraram que uma quantidade maior que o nº de ramificações do PAMAM (32 ramificações) e do 6CN10 interagiram, propondo que o nitro interage por diferentes formas com o PAMAM. Ambos os agentes encapsulantes demonstraram eficiência para formação do complexo com o composto em estudo, porém o PAMAM apresentou uma sutil vantagem. Entretanto, ambos poderiam ser utilizados para o desenvolvimento de diferentes formulações farmacêuticas contendo o nitrocomposto.

Made available in DSpace on 2017-07-20T12:40:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FabioSantanaSantos.pdf: 4363488 bytes, checksum: 41a5d6b8fb73b9234813c167b1c4d075 (MD5) Previous issue date: 2013-10-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work, we sought to develop a methodology for the preparation of composite conductive polymer metal oxides for application in photovoltaic devices. The goal is the preparation of in-situ deposition of polymer and TiO2 oxide, in a single step by Electrochemical Synthesis of the substrates with architecture specially prepared for this. This study was divided into three stages, initially prepared molecules that give may give rise to monomers precursors of conjugated polymers derived from poly-p-phenylenevinylene PPV and polythiophene, groups attached to the aromatic ring of the polymer chain, the type (-O-(CH2) xCH3, X = 9 or 4), and the CN group. We conducted theoretical based on the DFT method (Density Functional Theory) and experimental studies of bromination reactions by different routes, using CCl4 as a solvent, AcOMe and aqueous HBr/KBr. We carried out the preparation of ZnO nanoparticles by hydrothermal route. In a second step was conducted in the preparation of a copolymer (DCN-PPV/PPV) to evaluate the effect of the CN group in the structure. Studies electrochemical synthesis of polymers and copolymers composite polymer/nanoparticulate (TiO2) and (ZnO) oxide in order to create a form of application and the construction of a prototype of a photovoltaic device. We tested two electrochemical systems a compound of acetonitrile (ACN) tetrafluoroborate tetrabutylammonium (TBABF4) for synthesis of polyfluorene (PF) and polybenzofluorene (PBF), we tested for this through the addition of (TiO2) and (ZnO). We also evaluated the electrochemical synthesis of polymer poly-p-phenylene (PPP), polythiophene (PT) and between them copolymer (PPP/PT) in the middle of boron trifluoride diethyl etherate (BFEE), this system is realized The addition of 1% distilled water. Finally, we performed a preliminary study on the application of composites PF and TiO2, MB-PPV and TiO2, synthesized electrochemically in photovoltaic devices made in accordance with the structure (anode/polymer pure or composite/cathode); also being investigated nanolayers influence of the metal insert (NCM) nanolayers in the case of gold, the structure of the device (anode/NCM/ polymer pure or composite/cathode). / Neste trabalho, buscou-se desenvolver uma metodologia para preparação de compósitos polímeros conjugados/óxidos metálicos para aplicação em dispositivos fotovoltaicos. O objetivo foi a preparação in-situ dos polímeros e deposição dos óxido de TiO2, através da síntese eletroquímica sobre os substratos com arquitetura especialmente preparadas para isso. O trabalho foi dividido em três etapas, inicialmente preparou-se moléculas que possam dar origem a monômeros precursores de polímeros conjugados, derivados do poli-p-fenilenovinileno PPV e do politiofeno com os grupos ligados ao anel aromático da cadeia polimérica, do tipo (-O-(CH2)xCH3, X=9 ou 4), e o grupo CN. Foram feitos estudos teóricos baseados em DFT (teoria do funcional de densidade), e experimentais de reações de bromação por diferentes rotas, utilizando como solvente o CCl4, AcOMe e solução aquosa de HBr/KBr. As nanopartículas de ZnO foram sintetizadas pela rota hidrotermal. Em uma segunda etapa foi realizada a preparação de um copolímero (DCN-PPV/PPV) para avaliar o efeito do grupo CN na estrutura. Estudos de síntese eletroquímica de polímeros, copolímeros e compósitos polímero/nanoparticulas de óxido de TiO2 e ZnO, também foram realizados, com o intuito de criar uma forma de aplicação destes na construção de um protótipo de dispositivo fotovoltaico. Foram testados dois sistemas eletroquímicos, um composto por acetonitrila (ACN) e tetrafluoroborato de tetrabutilamonio (TBABF4), para síntese do polifluoreno (PF) e o polibenzofluoreno (PBF), e testou-se para este meio a adição de nanopartículas de oxido de titânio TiO2 e de zinco ZnO. Avaliou-se também a síntese eletroquímica dos polímeros poli-p-fenileno (PPP), politiofeno (PT) e o copolímero entre eles (PPP/PT) em meio de trifluoreto de boro dietil eterato (BFEE). Por fim, foi feito um estudo preliminar sobre a aplicação dos compósitos PF/TiO2 e MB-PPV/TiO2, sintetizados eletroquimicamente em dispositivos fotovoltaicos confeccionados de acordo com a estrutura (ânodo/polímero puro ou compósito/Cátodo); sendo também investigada a influência da inserção de nanocamadas metálicas de ouro (NCM), na estrutura do dispositivo (ânodo/NCM/polímero ou compósito/cátodo).

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-07-24T16:50:29Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ProducaoBiodieselMetilico.pdf: 3529157 bytes, checksum: 899da28ce20c5e8316e76c61bb10cacf (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2017-07-25T12:26:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ProducaoBiodieselMetilico.pdf: 3529157 bytes, checksum: 899da28ce20c5e8316e76c61bb10cacf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-25T12:26:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ProducaoBiodieselMetilico.pdf: 3529157 bytes, checksum: 899da28ce20c5e8316e76c61bb10cacf (MD5) Previous issue date: 2016-01-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / Este trabalho teve como objetivo sintetizar biodieseis metílicos e etílicos de seis espécies amazônicas de óleos e gordura vegetais usando a reação de transesterificação alcalina via catálise homogênea, determinar os valores de capacidade calorífica dos óleos e dos biodieseis metílico e etílico por calorimetria exploratória diferencial (DSC), no intervalo de temperatura de 55 a 195°C, e correlacionar com os dados estimados pelo método de contribuição de grupos, investigar a estabilidade térmica dos óleos e dos biodieseis produzidos através de análise termogravimétrica (TG/DTG) e realizar estudo cinético da decomposição térmica dos biodieseis utilizando o método de Ozawa. Foram utilizadas análises físico-químicas clássicas para a caracterização dos óleos e das amostras de biodieseis sintetizados. Os resultados obtidos para as propriedades físico-químicas das amostras de biodiesel metílico apresentaram-se consistentes com os valores especificados pela Resolução n° 45 de 2014 da Agência Nacional do Pétróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (RANP 45/14). Os resultados de capacidade calorífica determinados por DSC mostraram que o biodiesel metílico de pracaxi foi o que apresentou valores mais elevados, enquanto que para os etílicos, isto foi observado para os biodieseis de buriti, andiroba e pracaxi. A maioria dos dados de capacidade calorífica obtidos para os biodieseis metílico e etílico determinados por DSC e pelo método de contribuição de grupos foram considerados satisfatórios, pois mostraram desvios relativos menores ou iguais a 15%, e apresentaram bons coeficientes de correlação que variaram de 0,8617 a 0,9947. Os estudos da estabilidade térmica por análise termogravimétrica mostraram que os óleos e gordura apresentaram-se estáveis na faixa de temperatura de 110 a 220°C, em atmosfera inerte e, em atmosfera oxidante, foram termicamente estáveis de 130 a 165°C. Todas as amostras de biodiesel sintetizadas degradaram-se em temperaturas inferiores a 150°C, o que representa elevada volatilidade, uma característica muito importante para a sua aplicação nos motores a diesel. O estudo cinético da decomposição térmica para os biodieseis metílico e etílico encontraram valores de energia de ativação que variaram de 46,23 a 124,93 kJ.mol-1 e mostraram que os biodieseis etílicos foram mais estáveis que os biodieseis metílicos. / This study aimed to synthesize methyl and ethyl biodiesel from six amazonian species of vegetable oils and fat through the transesterification reaction process using alkaline homogeneous catalysis, determine the heat capacity values of oils and methyl and ethyl biodiesel by differential scanning calorimetry (DSC) in the temperature range of 55 to 195°C, and correlate with information estimated by the group contribution method, to investigate the thermal stability of oils and biodiesel produced by thermogravimetric analysis (TG/DTG) and perform kinetic study of the decomposition thermal of biodiesels using the Ozawa method. Classic physicochemical analysis for the characterization the vegetable oils and the biodiesel synthesized samples were used. The results for the physicochemical properties of methyl biodiesel samples were consistent with the values specified by the Resolution No. 45 of 2014 of the National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels (RANP 45/14). The results of heat capacity determined by DSC showed that the methyl biodiesel pracaxi showed the highest values, while for ethyl, it was observed for the biodiesel buriti, andiroba and pracaxi. Most heat capacity data obtained for the methyl and ethyl biodiesel determined by DSC and by the group contribution method were satisfactory, as they showed smaller relative deviations or equal to 15% and showed good correlation coefficients ranged from 0, 8617 to 0.9947. The studies on the thermal stability by thermogravimetric analysis indicated that the oils and fat were stable in the temperature range of 110 to 220°C, in inert atmosphere and, in an oxidizing atmosphere, were thermally stable to 130 at 165°C. All the synthesized biodiesel samples is degraded at temperatures up to 150°C, which is highly volatile, a very important feature for the application in diesel engines. The kinetic study of the thermal decomposition of the methyl and ethyl biodiesel met activation energy values ranging from the 46.23 124.93 kJ.mol-1 and showed that the ethyl biodiesel were more stable than the methyl biodiesel.

Submitted by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-08-16T16:54:47Z No. of bitstreams: 1 CAMARGO_Janine_2017.pdf: 19878018 bytes, checksum: 517c1918bf6801b10fe87b0d806d8a50 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-08-16T16:55:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CAMARGO_Janine_2017.pdf: 19878018 bytes, checksum: 517c1918bf6801b10fe87b0d806d8a50 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-08-16T16:55:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CAMARGO_Janine_2017.pdf: 19878018 bytes, checksum: 517c1918bf6801b10fe87b0d806d8a50 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-16T16:55:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CAMARGO_Janine_2017.pdf: 19878018 bytes, checksum: 517c1918bf6801b10fe87b0d806d8a50 (MD5) Previous issue date: 2017-03-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Cellulose is a biopolymer available in abundance in nature, which presents very interesting properties mainly for the textile, packaging and paper industry. However, due to its strongly hydrophilic character, resulting from the presence of a large number of free hydroxyl groups in its molecule, its use in certain areas becomes limited. In order to promote the modification of the wetting characteristic of the cellulose, and make it superhydrophobic, samples of this material were submitted to plasma processes performed in two steps: ablation and film deposition. Initially, the effect of variation of ablation time on the creation of adequate surface topography was studied. For this, the samples were exposed to the oxygen plasma at a pressure of 13 Pa and power of 150 W, varying the treatment time from 5 to 60 minutes. Then, the treated samples were submitted to the process called PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), in which a film was deposited on the surface from the precursor hexamethyldisiloxane (HMDSO) in the presence of argon, in a ratio of 70 e 30%, respectively. The deposition time was set to 30 minutes and the power applied was 150 W. In a second investigation, the effect of the thickness of the deposited film was studied. In this case, the cellulose samples were previously exposed to the oxygen ablation plasma for 60 minutes and then led to the PECVD process, with the deposition time varying from 5 to 30 minutes. In a third investigation, the duration of the ablation and deposition steps was reduced to 30 and 1 minute, respectively, in order to optimize the methodology. The samples were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), profilometry, static contact angle measurements and hysteresis and sliding angle measurements. The results demonstrated that longer exposure times for the ablation step provide a significant modification in the material, through the creation of nanoscale structures on the surface of the fibers. The deposition step promoted the formation of films with organosilicon character on the cellulose surface, with thicknesses varying between 144 and 910 nm. The combination of the topography created after 30 minutes of ablation with the thin film resulting from the deposition step for 1 minute provided a surface with low receptivity for both polar (? = 150°) and nonpolar (? ~ 120°) liquids, whose wettability property remained stable with treatment aging time. The low values obtained for hysteresis (9°) and sliding angle (7°) confirm the creation of a superhydrophobic roll-off surface. / A celulose é um biopolímero disponível em abundância na natureza e que possui propriedades bastante interessantes principalmente para a indústria têxtil, de embalagens e papel. No entanto, devido ao seu caráter fortemente hidrofílico, proveniente da presença de um grande número de grupos hidroxila livres em sua molécula, sua utilização em determinadas áreas se torna limitada. Com o objetivo de promover a modificação da característica de molhabilidade da celulose, de modo a torná-la superhidrofóbica, amostras deste material foram submetidas a processos a plasma realizados em duas etapas: ablação e deposição de filme. Inicialmente, estudou-se o efeito da variação do tempo de ablação na criação da topografia adequada da superfície. Para isto, as amostras foram expostas ao plasma de oxigênio a uma pressão de 13 Pa e 150 W de potência, variando-se o tempo de tratamento de 5 a 60 minutos. Em seguida, as amostras tratadas foram submetidas ao processo denominado PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), no qual foi depositado um filme sobre a superfície das mesmas, a partir do precursor hexametildisiloxano (HMDSO) na presença de argônio, numa proporção de 70 e 30%, respectivamente. O tempo de deposição foi fixado em 30 minutos e a potência aplicada foi de 150 W. Numa segunda investigação, foi estudado o efeito da espessura do filme depositado. Neste caso, as amostras de celulose foram previamente expostas ao plasma de ablação com oxigênio durante 60 minutos e posteriormente ao processo de PECVD, variando-se o tempo de deposição de 5 a 30 minutos. Numa terceira investigação, o tempo de duração das etapas de ablação e deposição foi reduzido para 30 e 1 minuto, respectivamente, com o intuito de otimizar a metodologia. As amostras foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), Espectroscopia de Absorção no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), perfilometria, medição de ângulo de contato estático e medição de histerese e ângulo de deslizamento. Os resultados demonstraram que maiores tempos de exposição à etapa de ablação proporcionam uma modificação significativa no material, por meio da criação de estruturas em nanoescala na superfície das fibras. A etapa de deposição promoveu a formação de filmes de caráter organosilicone sobre a superfície da celulose, com espessuras variando entre 144 e 910 nm. A combinação entre a topografia criada após 30 minutos de ablação e o filme de menor espessura resultante da etapa de deposição durante 1 minuto, possibilitaram a obtenção de uma superfície de baixa receptividade tanto a líquidos polares (? =150°) quanto apolares (? ~120°), cuja propriedade de molhabilidade se manteve estável com o tempo de envelhecimento. Os baixos valores de histerese (9°) e ângulo de deslizamento (7°) obtidos confirmam a criação de uma superfície superhidrofóbica do tipo “roll-off”.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseLSA.pdf: 4498147 bytes, checksum: 43da889d2d53eae45d7a580ca5f6177b (MD5) Previous issue date: 2006-05-03 / Universidade Federal de Sao Carlos / Ti-Pt/PbO2 electrodes were obtained by electrodeposition of PbO2 films at 65 °C and with different dopant(s) (Fe, Co, F, Fe and F, Co and F) contents in the oxide matrix, which were controlled under pre-established and optimized conditions (current densities as well as concentrations of the dopant ions in the electrodeposition baths). Tafel curves in 0.5 mol L-1 H2SO4 showed that the higher the dopant content in the films, the higher was the electrocatalytic activity towards the oxygen evolution reaction (OER), whose mechanism, in a general way, was not changed. The increased electrocatalytic activity was considered as resulting from oxygen defects in the crystalline structure of the oxides, due to dopants action and also morphologic effects. The structural characterization of the films by X-ray diffractometry showed that the structure of the films was always the same, i.e. β- PbO2. The electrochemical performance of pure Ti-Pt/β-PbO2 electrodes, or doped with Fe, Co and F (together or separately), in the oxidation of simulated wastewaters containing the reactive blue 19 dye (RB 19) or phenol, using filter-press reactors, was carried out and then compared with that of a boron-doped diamond electrode (Nb/BDD). For the electrooxidation of the dye ([RB 19]o = 25 ppm, Q = 2.4 L h-1, i = 50 mA cm-2, V = 0.1 L, θ = 25 oC and A = 5 cm2), the results showed that: a) the performances of the electrodes in the dye decolorization were quite similar, achieving 100% decolorization, but in some cases 90% decolorization was achieved by applying only ~0.3 A h L-1 (8 min); b) the reduction of the wastewater organic load, monitored by its total organic carbon content (TOC), was greater for the 1 mM Ti- Pt/β-PbO2-Fe,F electrode (obtained from an electrodeposition bath containing 1 mM Fe3+), which presented a COT reduction of 95% after 2 h of electrolysis, while for the pure β-PbO2 and Nb/BDD electrodes the reductions were 84% and 82%, respectively. In the case of phenol electrooxidation in the semi-pilot scale ([phenol]o = 1000 ppm, Q ~ 120 L h-1, i = 100 mA cm-2, V = 1 L, θ = 40 ºC and A = 63 cm2), the 1mM Ti-Pt/β-PbO2-Co,F and Ti-Pt/β-PbO2 electrodes were the most efficient ones, attaining COD (chemical oxygen demand) reductions of approximately 75% and 63% and COT reductions of approximately 51% and 43%, respectively. / Eletrodos de Ti-Pt/PbO2 foram obtidos pela eletrodeposição de filmes de PbO2 a 65 °C e com distintos teores de dopante(s) (Fe, Co, F, Fe e F, Co e F) na matriz dos óxidos, os quais eram controlados segundo condições pré-estabelecidas e otimizadas (densidades de corrente assim como concentração dos íons dopantes presentes nos banhos de eletrodeposição). Curvas de Tafel em H2SO4 0,5 mol L-1 mostraram que quanto maior era o teor de dopantes nos filmes, maior era também a atividade eletrocatalítica para a reação de desprendimento de oxigênio (RDO), sendo que, de um modo geral, seu mecanismo não era modificado. A crescente atividade eletrocatalítica foi considerada como resultante do aumento de defeitos de oxigênio na rede cristalina dos óxidos, promovido pela ação dos dopantes e também por efeitos morfológicos. A caracterização estrutural dos filmes, feita por difratometria de raios X, mostrou que a estrutura dos filmes era sempre a mesma, ou seja, β-PbO2. O desempenho eletroquímico de eletrodos de Ti-Pt/β-PbO2 não dopado e dopados com Fe, Co e F (juntos ou separadamente) na oxidação de efluentes simulados contendo o corante azul reativo 19 (AR 19) ou fenol, em reatores do tipo filtro-prensa, foi investigado e então comparado com o de um eletrodo de diamante dopado com boro (Nb/DDB). Para a eletrooxidação do corante ([AR 19]o = 25 mg L-1, Q = 2,4 L h-1, i = 50 mA cm-2, V = 0,1 L, θ = 25 oC e A = 5 cm2), os resultados mostraram que: a) os desempenhos dos eletrodos para a remoção da cor do corante foram bastante semelhantes entre si, chegando-se a 100% de remoção, sendo que em alguns casos remoção de 90% foi obtida aplicando-se somente ~0,3 A h L-1 (8 min); b) a redução da carga orgânica do efluente, monitorada por meio do teor de carbono orgânico total (COT), foi maior para o eletrodo de Ti-Pt/β-PbO2-Fe,F 1 mM (obtido a partir de um banho de eletrodeposição contendo Fe3+ 1 mM), que apresentou redução de COT de 95% após 2 h de eletrólise, enquanto que para um eletrodo não dopado e para um eletrodo de Nb/DDB as reduções foram de 84% e 82%, respectivamente. No caso da eletrooxidação de fenol em escala semi-piloto ([fenol]o = 1000 ppm, Q ~ 120 L h-1, i = 100 mA cm-2, V = 1 L, θ = 40 ºC e A = 63 cm2), os eletrodos de Ti-Pt/β-PbO2-Co,F 1 mM e Ti-Pt/β-PbO2 foram os mais eficientes, atingindo, aproximadamente, 75% e 63% de redução da DQO (demanda química de oxigênio) e 51% e 43% de redução do COT, respectivamente.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseHRCO.pdf: 4602672 bytes, checksum: 2c833945215c76d3189431e89af9c4e1 (MD5) Previous issue date: 2004-08-31 / Financiadora de Estudos e Projetos / Water vapor transport properties and CO2 sorption were studied for bisphenol A Polysulfone films, PSF, prepared with different thickness via solvent casting and a compression molding. From the measurements of water vapor transport for Polysulfone films with different thickness and methodologies of processing; solvent casting controlling the cooling and the evaporation rates and compression molding, it was possible to identify the Polysulfone films may be constituted of different phases and shows distinct permeability values. In addition, this model made possible the characterization and quantification of the existence of an area corresponding to the fraction of frozen holes, and from the correlation of this area with permeability, was possible to propose a graphical representation that shows the existence of a limit area of frozen holes corresponding to 0,042 cm2. This area was interpreted as the limiting value; below it is possible obtain Polysulfone film with permeability magnitudes values of (1,56±0,30)X10-13 g.mmHg-1.cm-1.s-1, independently of the type of processing used, and the correspondent transport mechanism predominantly followed Henry s Law. Otherwise, above the limit area value of frozen holes the Polysulfone films showed selective characteristics. The CO2 sorption results were analyzed based on the interpretation of the observations produced by a two level factorial design, 23, performed to evaluate in two levels three factors of thermal treatment used to accelerated physical ageing of Polysulfone films. The interpretation of these results were done by a cubic geometric representation of the factors, and corroborated with the results obtained for the water transport indicating that Polysulfone films, independently of the chemical nature of the penetrant used, there was a tendency of CO2 condensation or water clustering formation, by hydrogen bonding. This phenomena was observed in both cases since without changing the original polymer film s morphology obtained by different processes. The global analysis of the obtained results for both penetrants leads to the same conclusions. However, considering the chains rigidity and the high glass transition temperature of the Polysulfone, the water vapor permeability and sorption of CO2 on the amorphous glassy state have strong dependence with the area of frozen holes. / Propriedades de transporte de vapor de água e sorção de CO2 foram estudadas em filmes de Polisulfona bisfenol A, PSF, obtidos com diferentes espessuras via casting e via termoprensagem . A partir das medidas de transporte de vapor de água foi possível identificar em função da variação da espessura e da velocidade de evaporação do solvente, no caso dos filmes casting , que os filmes de Polisulfona podem estar constituídos por diferentes fases que apresentam valores diferentes de permeabilidade. Este mesmo modelo também permitiu a caracterização da existência e da quantificação da área de vazios congelados e da sua correlação com o coeficiente de permeabilidade, foi possível propor uma representação gráfica onde fica claro a existência de uma área limite de vazios da ordem de 0,042 cm2. Esta área foi interpretada como sendo o valor limite abaixo do qual é possível obter-se independentemente do tipo de processamento, filmes de Polisulfona com permeabilidade da ordem de (1,56±0,30)X10-13 g/mmHg.cm.s, cujo mecanismo de transporte preponderantemente segue a Lei de Henry. Por outro lado, acima do valor limite de vazios os filmes de Polisulfona apresentam características seletivas. Os resultados de sorção de CO2 foram analisados com base em uma proposta de planejamento fatorial 23, onde se inserem dois níveis em três fatores do tratamento térmico utilizado para realizar o aceleramento do envelhecimento físico dos filmes de Polisulfona. A interpretação destes resultados, feita através de uma representação geométrica cúbica dos efeitos, corroborou com os resultados do transporte de água sugerindo que no caso da Polisulfona, independentemente da natureza química do penetrante utilizado há o efeito da facilidade de condensação do CO2 ou no caso da água a sua capacidade de formação de agregados através de pontes de hidrogênio. Este fenômeno pode ser observado em ambos os casos desde que não haja nenhuma alteração morfológica dos filmes originais obtidos através dos diferentes processamentos. A análise global dos resultados·obtidos para os dois penetrantes leva as mesmas conclusões. Entretanto, considerando a rigidez das cadeias da Polisulfona e sua elevada temperatura de transição vítrea, a permeabilidade do vapor de água e a sorção do CO2 do estado amorfo vítreo, tem uma forte dependência com a área dos vazios congelados.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4128.pdf: 9807151 bytes, checksum: 09b3d92e5d64bc3b0c07b77d4b6f707e (MD5) Previous issue date: 2011-08-11 / Universidade Federal de Sao Carlos / The chemical attack on crude oil, which contains corrosive compounds such as H2S, CO2, naphthenic acids and salts dissolved in the aqueous phase, combined with effects of varying pH, temperature, flow and pressure, has great influence on the corrosion rate in equipment steel. Given the small number of papers in the literature relating to the study of corrosion of steel in contact with crude oil, and the importance of the topic, this study aimed to characterize the main corrosion of steel AISI 1020, which has similar chemical composition most of the steel pipelines in oil. Due to the high resistivity of oil, this study used the techniques of Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS, and Electrochemical Noise, EN, for the measurements of steel corrosion. Initially tests were carried out mass loss in steel samples immersed in simulated oil with different amounts of acetic acid in order to define the concentrations and their corrosive effects. Considering the oil contained in the aqueous phase were studied by EIS types of steel corrosion in oil OAPI 17 with different amounts of sea water emulsified. The spectra obtained by EIS showed three semi-circles, and at high frequencies (> 10Hz), the predominant effect of the capacitive and resistive bulk oil and in medium (10 - 0.05 Hz) and low (<0.05 Hz) frequencies the effects of adsorption, electrical double layer and charge transfer resistance at the interface of the electrode is predominant. Optical images were obtained after the accelerated corrosion of steel/emulsions systems and for polarization curve measurements in situ of the steel/water extract, where there was variation in the morphology of the attack with the variation in the amount of water emulsified in oil. Considering the presence of corrosive three species: sea water (0.5 and 4.0%), naphthenic acid (500 and 3,000 ppm) and H2S (50 ppm and 1,000), and using a 23 factorial design of experiments to obtain the effect cross these species, the corrosion process was investigated using the technique of EN in the open circuit potential, EOC. Analysis of current noise signals was done with the help of wavelet transform which gave rise to the power distribution diagrams. These diagrams show that there is a greater tendency to pitting corrosion in environments where the concentration of H2S the amount of water are higher, which means that for the greater amount of naphthenic acid corrosion in general the contribution was relatively higher. The results observed through the power distribution diagrams were confirmed by morphological analysis of the samples corroded. The methods used in this work allowed to estimate the speed and identify the predominant type of corrosion of steel in oil containing aggressive chemical species that are commonly found in Brazilian petroleum. / A agressão química do petróleo, o qual contém compostos corrosivos tais como H2S, CO2, ácidos naftênicos e sais dissolvidos em fase aquosa, combinada com efeitos de variação do pH, temperatura, fluxo e pressão, tem grande influência na taxa de corrosão em equipamentos de aço. Devido a pouca quantidade de trabalhos encontrados na literatura relacionados ao estudo da corrosão de aço em contato direto com petróleo bruto, e à importância do tema, o presente trabalho teve como objetivo principal caracterizar a corrosão de aço AISI 1020, o qual possui composição química similar ao aço da maioria dos oleodutos, em petróleo. Devido à alta resistividade elétrica do petróleo, neste trabalho foram utilizadas as técnicas de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica, EIE, e Ruído Eletroquímico, RE, para a realização das medidas de corrosão do aço. Inicialmente foram feitos ensaios de perda de massa em amostras de aço imersas em petróleo simulado com diferentes quantidades de ácido acético a fim de delimitar as concentrações e seus efeitos corrosivos. Considerando a fase aquosa contida no petróleo, foram estudados por EIE os tipos de corrosão do aço em petróleo 17 oAPI com diferentes quantidades de água do mar emulsionada. Os espectros obtidos por EIE apresentaram três semicírculos, sendo que em altas frequências (>10Hz) predomina o efeito capacitivo e resistivo do bulk do petróleo e em médias (10 0.05Hz) e baixas (< 0.05Hz) frequências os efeitos de adsorção, dupla camada elétrica e resistência à transferência de carga na interface do eletrodo são predominantes. Imagens ópticas foram obtidas após a corrosão acelerada dos sistemas aço/emulsões e durante medidas de curva de polarização in situ do aço/extrato aquoso, onde verificou-se a variação na morfologia do ataque com a variação na quantidade de água emulsionada no petróleo. Considerando a presença das três espécies corrosivas: água do mar (0,5 e 4,0 %), ácido naftênico (500 e 3.000 ppm) e H2S (50 e 1.000 ppm), e utilizando um planejamento fatorial de 23 dos experimentos a fim de obter o efeito cruzado dessas espécies, o processo de corrosão foi investigado utilizando a técnica de RE em potencial de circuito aberto, Eoc. A análise dos sinais de ruído de corrente foi feita com o auxílio da transformada de ondaletas as quais deram origem a diagramas de distribuição de energia. Estes diagramas mostraram que existe uma maior tendência à corrosão por pites nos meios onde a concentração de H2S a quantidade de água são maiores, sendo que para os meios com maior quantidade de ácido naftênico a contribuição de corrosão generalizada foi relativamente maior. Os resultados observados através dos diagramas de distribuição de energia foram confirmados pela análise morfológica das amostras corroídas. Os métodos utilizados neste trabalho possibilitaram estimar a velocidade e identificar o tipo de corrosão predominante do aço em meio de petróleo contendo as espécies químicas mais agressivas que são comumente encontradas em petróleos brasileiros.