Orientadores: Carlos Kenichi Suzuki, Roberto Nunes Szente / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:25:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Morales_RoneCesar_D.pdf: 18187403 bytes, checksum: 5f88d62e4a2083224006d2cff8fc5b9f (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: O ciclo de obtenção do silício e materiais correlatos, a partir da carboredução do quartzo, caracteriza-se como uma das áreas de interesse estratégico, com perspectivas de crescimento sócio econômico sempre ascendentes. Esta atividade, particularmente em nosso país, agrega fatores muito favoráveis, tais como a detenção das maiores reservas de quartzo e a grande disponibilidade de biomassa geradora de carvão vegetal. Dentre as aplicações mais atrativas destes materiais cabe destaque à fabricação de dispositivos fundamentais à conversão de energia fotovoltaica, tecnologia de informação, metalurgia de ligas especiais, e química fina, entre outros. Por outro lado, os elevados custos, inclusive ambientais, para sintetizar tais materiais, aliado à utilização pouco racional das matérias-primas atualmente empregadas no processo convencional de carboredução por eletrodos submersos; sinaliza a necessidade de alternativas a este processo. Sendo assim, a presente pesquisa propõe a termo-redução do quartzo para silício (Si) e carbeto de silício (SiC), com uso de reator de plasma a arco transferido DC, utilizando-se da maior e mais importante fonte disponível de biomassa a nível nacional a ser utilizada como agente carboredutor: o carvão vegetal de bagaço de cana-de-açúcar.Os trabalhos aqui apresentados culminaram em importantes observações sobre os mecanismos de síntese de politipos de carbeto de silício (SiC) e silício metálico (Si), estabelecendo comparações entre carboreduções conduzidas com utilização de quartzo, sílica amorfa, carvão vegetal de eucalipto, de bagaço de cana, e grafite. Além do desenvolvimento de instrumentos em tecnologia de plasma, as contribuições deste trabalho se estenderam ao aproveitamento de finos de quartzo e carvão, com processo sob melhor controle operacional e ambiental / Abstract: The cycle of extraction and processing of metal silicon and related materials has been considered as one of the most important area in terms of economical and technological interest. In terms of materials flow, the most attractive applications of silicon and silicon-related materials are optical fibers, microchips and solar cells, and other applications in special alloys and silicone base materials. Particularly in Brazil, if the point of crude silicon feed-stock supply is considered, this subject is closely related to favourable conditions, such as, a huge natural resource of quartz ores, and an enormous availability of biomass for charcoal production. However, the basic processing of metal silicon and related materials by carbothermic reduction of quartz ore has a very low energetic efficiency and some unsustainable aspects in terms of raw-materials extraction and utilization.The present research constitutes an initiative to develop a thermal plasma technology for the carbothermic reduction of quartz into silicon (Si) and silicion carbide (SiC). DC transferred plasma torch, with charcoal made by sugar cane bagasse as carbon agent was used.This research work was emphasized on the synthesis mechanisms for generation of both, silicon carbide politypes and metal silicon, using several carbonaceous agents and silicon dioxide (Si02) raw materials carried out with the following input raw-materials: pulverized crystalline and amorphous quartz; charcoal from eucalyptus, sugar cane bagas se, and graphite. Besides the contribution related to the development of instrumentation in plasma technology, such as plasma torch and plasma reactors, this research was also able to demonstrate the use of raw-materials in form of powders of quartz and charcoal which are actually rejected by the current industrial carboreduction processing / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:15:02Z (GMT). No. of bitstreams: 4 arquivo2710_1.pdf: 8401551 bytes, checksum: 92f138779a7317c96586997f6f9af5f7 (MD5) arquivo2710_2.pdf: 9571623 bytes, checksum: 7fb09ab859ef7ad4050cc06916010ca6 (MD5) arquivo2710_3.pdf: 5845255 bytes, checksum: a5666e56bfb57f1c7f5ce14a5b544eb7 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O princípio do método de datação por Termoluminescência (TL) baseia-se na propriedade que alguns cristais (quartzo e feldspato), presentes na cerâmica, possuem de acumular dose devido à radiação. Quando a argila foi queimada para a produção dos artefatos, a TL presente nestes cristais foi apagada, eliminando a radiação acumulada nestes cristais até aquele momento. Posteriormente, estes cristais vão acumular dose devido à radiação ambiental até o momento da sua coleta. Quando estes cristais forem aquecidos em laboratório irão emitir certa quantidade de luz proporcional à dose acumulada (Dac), ao longo dos anos, devido à radiação ambiental. Relacionando esta Dac com a taxa de dose anual do local onde a amostra foi encontrada, pode-se determinar a idade dos materiais cerâmicos. Na determinação da taxa de dose anual para materiais cerâmicos considera-se além da taxa de radiação ambiental proveniente do solo e raios cósmicos (Dose Externa) a taxa de radiação do próprio cerâmico (Dose Interna). Este trabalho apresenta os resultados das datações por TL de 12 fragmentos cerâmicos provenientes do sítio arqueológico Aldeia do Carlos, localizado no sudoeste do Piauí, no Parque Nacional Serra da Capivara. A Dac foi determinada através do método de Doses Regenerativas no qual a intensidade TL natural é comparada com a intensidade TL de doses artificiais fornecidas em laboratório, através de uma fonte de Co-60. As áreas entre 200 e 375° C das curvas de emissão TL, determinadas através do Teste do patamar, foram utilizadas para a construção das curvas de calibração. A estimativa da taxa de dose anual foi obtida a partir da determinação dos teores de U, Th e K nos sedimentos coletados juntamente com as cerâmicas (Dose Externa), por meio de espectrometria gama, e nas cerâmicas (Dose Interna), por meio de análise por ativação neutrônica. Os teores de U, Th, K, Cr, Co e Rb presentes em algumas cerâmicas eram diferentes das demais, sugerindo que estas foram manufaturadas com argilas de depósitos diferentes. Os resultados das datações mostram ocupações em três períodos distintos no Sítio Aldeia do Carlos: 300-500, 600-900 e 1000-1300 anos AP, em acordo com a hipótese de que o local era utilizado como corredor de passagem de grupos ceramistas. Os resultados obtidos também estão compatíveis com os estudos arqueológicos realizados no Parque Nacional Serra da Capivara e em outras regiões do Nordeste do Brasil. Este trabalho também contribuiu para a implantação do método de datação de cerâmicas por TL no laboratório do Grupo de Metrologia Arqueológica e Patrimonial (MAP) da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-04T12:27:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Leonardo Bruno Ferreira de Souza.pdf: 4863588 bytes, checksum: 46229304e5a400a3ac96993734dc57b7 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T12:27:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Leonardo Bruno Ferreira de Souza.pdf: 4863588 bytes, checksum: 46229304e5a400a3ac96993734dc57b7 (MD5) Previous issue date: 2013 / CNPq / Com o uso crescente da termoluminescência (TL) e da luminescência opticamente estimulada (LOE) nos protocolos de datação torna-se cada vez mais necessário um melhor entendimento das propriedades luminescentes do quartzo. Como se sabe, as emissões TL e LOE estão associadas aos centros luminescentes, que são defeitos pontuais na estrutura dos cristais dielétricos estão diretamente relacionados à sensibilidade luminescente. Até então, observou-se que a mudança na sensibilidade luminescente ocorre em procedimentos que envolvem aquecimento, irradiação e exposição à luz. Mas, esta propriedade ainda não está bem caracterizada e, para finalidades como datação e dosimetria retrospectiva, representa uma dificuldade para estimar a dose absorvida. Neste contexto, o objetivo desse trabalho foi estudar o efeito da sensibilização por tratamentos térmicos e altas doses de radiação nas respostas TL e LOE de cristais de quartzo natural e analisar estas respostas em função das concentrações de defeitos pontuais responsáveis pelos mecanismos das emissões luminescentes. Para isso, foram utilizados cristais de quartzo natural procedentes de Solonópole (CE) e Pouso Alegre (MG). As respostas TL foram estudadas considerando as curvas de intensidade, os parâmetros cinéticos e o espectro de emissão TL. As respostas LOE foram avaliadas considerando as curvas de decaimento e as curvas de intensidade com estimulação linearmente modulada (LOE-LM). Os sinais TL e LOE foram relacionados em medidas da TL fototransferida e da estabilidade térmica dos sinais TL e LOE. O estudo da dessensibilização da resposta TL foi realizado em procedimentos que envolveram altas doses de radiação gama (200 kGy), tratamentos térmicos (até 600 °C) e exposição à luz azul. Os defeitos pontuais foram caracterizados em diferentes condições de sensibilização. Os centros associados aos grupos OH, os centros [AlO4]0, [GeO4/Li]0, [E’1-Ge]0 e [O3-2/Li]0 foram identificados utilizando espectroscopia de absorção no infravermelho, ultravioleta-visível e por ressonância paramagnética eletrônica (RPE). Os resultados mostraram que o procedimento utilizado para sensibilizar o pico TL a ~300 °C (25 kGy + 400 °C) também sensibiliza o sinal LOE. Os espectros de emissão TL revelaram que o pico sensibilizado emite luz a 480 nm. No sinal LOE, a componente rápida foi a que apresentou a maior sensibilização. O estudo da estabilidade térmica dos sinais TL e LOE mostrou a existência da relação entre o pico TL sensibilizado e a componente rápida do sinal LOE. Nas medidas da TL fototransferida observou-se que as armadilhas profundas são sensíveis à luz azul. Por sua vez, no estudo da dessensibilização TL verificou-se que as armadilhas profundas desempenham o papel de armadilhas competidoras. Essas armadilhas são esvaziadas por tratamentos térmicos e exposição à luz azul. Observou-se ainda que a maior concentração dos centros de defeitos associados aos grupos OH resultou em menor sensibilização. O sinal RPE dos centros [E’1-Ge]0 e [O3-2/Li]0 foram os únicos observados após a sensibilização. Esses centros foram associados as armadilhas profundas competidoras. Os resultados indicaram que o centro [GeO4/Li]0 atua como armadilha eletrônica responsáveis pelo sinal luminescente do quartzo sensibilizado. Com base nesses resultados foi proposto um modelo que descrevesse a emissão luminescente do quartzo sensibilizado, identificando os centros de defeitos responsáveis pelo armadilhamento e recombinação dos portadores de carga.

Submitted by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-03-04T16:49:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Ricardo Henrique de Lira Silva.pdf: 14017976 bytes, checksum: 9d2262b76af4be333358e4bb3834c677 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T16:49:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Ricardo Henrique de Lira Silva.pdf: 14017976 bytes, checksum: 9d2262b76af4be333358e4bb3834c677 (MD5) Previous issue date: 2012-02-27 / Indústrias de médio porte de cerâmica hidrosanitária geralmente descartam entre 20 e 30 toneladas por mês de resíduo sinterizado proveniente de peças defeituosas, muitas das vezes com descarte indiscriminado. Nesse cenário, o presente trabalho propõe a incorporação dos supracitados resíduos sinterizados de cerâmica sanitária a sua própria formulação, em substituição parcial da sílica (quartzo), reduzindo impactos ambientais, bem como custos com correto descarte e uso de matérias-primas naturais. Foram confeccionados corpos-de-prova a partir de uma formulação contendo resíduo de louça sanitária, feldspato, quartzo, caulim e argila Ball Clay, quimicamente caracterizados por fluorescência de Raios-X. Os teores de resíduo utilizados na substituição da sílica foram de 0%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9% e 10% em relação a massa total de material seco, sendo os corpos-de-prova sinterizados a 1250 oC com 120 minutos de patamar em forno túnel industrial. Após a etapa de sinterização, os corpos-de-prova foram submetidos a ensaios de absorção de água, retração linear, porosidade aparente, massa específica aparente, resistência a flexão e microscopia eletrônica de varredura, a fim de verificar possíveis alterações micro-estruturais. Corpos cerâmicos com até 10% de substituição parcial do quartzo pelo resíduo de louça sanitária sinterizada apresentaram propriedades físicas, mecânicas e químicas compatíveis com os padrões recomendados para a confecção de louça sanitária com viabilidade tecnológica.

Orientadores: Carlos Kenichi Suzuki, Jacinta Enzweiler / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-24T12:58:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_MuriloFerreiraMarquesdos_M.pdf: 35876462 bytes, checksum: 9ccb2d6d6d03821c52795bf16da4325e (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho foi conduzido com base em avaliar o potencial de jazidas de quartzo localizadas no Brasil para a utilização na fabricação de sílica vítrea para as indústrias de alta tecnologia (principalmente focando a manufatura de utensílios para a purificação e processamento de silício e de vidro óptico transparente no UV). As jazidas foram escolhidas conforme sua importância econômica no passado, seus níveis de produção, sua pureza química e a disponibilidade de minério. Elas foram avaliadas quanto à sua geologia, composição química (pela técnica de ICP-MS) e comportamento quando submetidas à fusão em sílica vítrea. Para esta fusão duas técnicas foram utilizadas, a técnica de Verneuil e a fusão em plasma pulsado (Spark Plasma Sintering). Os vidros fundidos com o material de cada jazida foram caracterizados quanto à transmitância óptica no visível e no UV. O trabalho também buscou identificar qual seria a melhor maneira de processar industrialmente o mineral proveniente de cada jazida. Os resultados obtidos mostram que várias jazidas são capazes de produzir vidros de alta qualidade, em especial aqueles provenientes de amostras da formação Serra de Santa Helena, localizada no norte do Estado de Minas Gerais e de Brotas de Macaúbas, no Estado da Bahia. Outras jazidas localizadas no Estado da Bahia também se mostraram alternativas economicamente viáveis / Abstract: This work aimed to evaluate the use of Brazilian quartz in the manufacture of silica glass for high tech industries (specially focused in the production of quartz crucibles for the high purity silicon industry and in the production of optical glass transparent to UV radiation). The mines which were studied here were selected according to its economic importance in the past, its production levels, its chemical purity and the amount of mineral contained in it. All mines were evaluated according to its geology, its chemistry (using the ICP-MS technique), and its behavior during fusion. In order to conduct this fusion, two different fusion techniques were used: Verneuil method, for flame fusion, and Spark Plasma Sintering (SPS) for electrical fusion. After fusion, each glass was evaluated according to its optical transmittance. It was also proposed some ways of industrially processing the minerals in order to obtain a better powder for fusion. Obtained results show that Brazilian mines are highly capable of producing good quality glasses using simple processing methods. The work emphasize the quality of the minerals original from the Santa Helena Formation, in northern Minas Gerais State, and from Brotas de Macaúbas, in the State of Bahia. Other minerals from the state of Bahia might also be a viable alternative / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Eduardo Tavares Costa, André Oliveira Sawakuchi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-27T00:20:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mineli_ThaysDesiree_M.pdf: 1544477 bytes, checksum: 80869854299a120a6e91842425c1e644 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O uso de radiação ionizante é cada vez mais intenso, seja na indústria seja na área médica. Os efeitos nocivos da radiação ionizante exigem medidas de segurança na sua utilização e um dos meios mais comuns para proteção da saúde do operador de equipamentos que usam esta radiação é o controle da dose que este pode receber em determinado período de tempo. Para tal controle, são normalmente utilizados dosímetros pessoais. Estudos sobre datação de sedimentos costeiros e fluviais do Brasil têm encontrado tipos específicos de quartzo com excelentes características dosimétricas. Com o objetivo de analisar as propriedades dosimétricas de amostras de quartzo de elevada sensibilidade de luminescência e avaliar a sua possível utilização na dosimetria pessoal, foram feitos testes comparativos com amostra do principal e mais utilizado dosímetro pessoal do tipo OSL (Optically Stimulated Luminescence), o Al2O3:C. Este trabalho apresenta as características de luminescência de amostras de quartzo. Essas características foram determinadas por testes de recuperação de dose conhecida (dose recovery) por meio de protocolo de alíquota única (Single-Aliquot Regenerative ¿ SAR) em amostras irradiadas por fonte de radiação beta. Foram realizados testes de sensibilidade e de estabilidade do sinal OSL e testes com radiação gama. Os resultados mostraram que as amostras de quartzo estudadas foram capazes de recuperar com exatidão doses de 50 mGy a 50Gy. Estimou-se que as amostras de quartzo saturam em doses (114-175 Gy) superiores à dose de saturação da amostra de Al2O3:C (35 Gy). A dose mínima capaz de ser medida pelas amostras de quartzo variou de 0,2 mGy (para radiação gama) a aproximadamente 20 mGy (para radiação beta). As amostras de quartzo não apresentaram fading do sinal OSL. O sinal OSL ultravioleta da amostra de Al2O3:C cresceu com o tempo. A amostra de Al2O3:C apresentou maior sensibilidade em comparação às amostras de quartzo no teste com radiação beta. A sensibilidade da amostra de quartzo TE65B no teste com radiação gama foi superior à sensibilidade da amostra Al2O3:C. Estes resultados indicam que as amostras de quartzo estudadas têm potencial como material para dosímetros e incentivam estudos mais aprofundados para avaliar o uso destes tipos de quartzo como elementos sensores em dosímetros pessoais / Abstract: The use of ionizing radiation is becoming more intense, whether in industry or in the medical field. The harmful effects of ionizing radiation require safety measures in its use. One of the most common ways to protect the health of the operator of ionizing radiation equipment is the dose control that he/she can receive in a given time period. Personal dosimeters are used for this purpose. Studies on dating of coastal and fluvial sediments in Brazil have found quartz types with very high luminescence signal and excellent dosimetric characteristics. In order to analyze the dosimetric properties of very bright Brazilian quartz samples and evaluate their use in personal dosimetry, comparative tests with the most used personal OSL (Optically Stimulated Luminescence) dosimeter, Al2O3:C, were made. This work presents the luminescence characteristics of quartz samples. These characteristics were determined by dose recovery tests using a Single-Aliquot Regenerative dose protocol (SAR) in samples irradiated by beta radiation. Sensitivity and stability tests and gamma radiation tests were made. The results have shown that the studied quartz samples were able to recover at least a dose range from 50 mGy to 50 Gy. It was estimated that the quartz samples saturate in doses (114-175 Gy) above the saturation dose of Al2O3:C sample (35 Gy). The minimum dose capable of being measured by the quartz samples ranged from 0.2 mGy (for gamma rays) to about 20 mGy (for beta radiation). The quartz samples showed no fading of the OSL signal. The ultraviolet OSL signal of Al2O3:C sample increased with time. The Al2O3:C sample showed higher sensitivity compared to quartz samples in beta radiation test. However, the sensitivity of TE65B quartz sample for the gamma radiation test was higher than the sensitivity of the Al2O3:C sample. These results indicate that the studied quartz samples have potential as dosimeter material and encourage further studies to evaluate the use of this type of quartz as sensor element in personal dosimeters / Mestrado / Engenharia Biomedica / Mestra em Engenharia Elétrica

Orientador: Carlos K. Suzuki / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-31T20:22:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Argonz_Raquel_D.pdf: 6011460 bytes, checksum: 288a8671c5c8ed96310d3c57226ce9c8 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: O Brasil é na atualidade um dos principais produtores de silício para o mundo, sendo que a quantidade de quartzo extraído para a sua produção incluindo o ferro-silício, é da ordem de 2 milhões de toneladas/ano. Para a obtenção do quartzo destinado à redução carbotérmica em silício, nos diversos estágios de extração, britagem, seleção, transporte, e lavagem, cerca de 300.000 toneladas/ano de lascas de quartzo tomam-se rejeitos. Neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia ambientalmente correta, denominada "quench-Ieaching" e "crush-leaching", que se utiliza da lixiviação aquosa para a purificação deste material. Os resultados mostram que ocorre uma remoção efetiva de impurezas majoritárias nas lascas de quartzo, tais como, AI, Fe, Na, K, Ca, Mn, ..., dando-lhe uma pureza de 99,9% de SI 'O IND 2'. Uma comparação com diversos insumos de quartzo produzidos no exterior para uso em tecnologia avançada, como para produção de sílica vítrea translucente e "fillers" de "micro-chips", revela que este material purificado com esta tecnologia toma-se de qualidade equivalente ao pó de quartzo internacional / Abstract: Nowadays, Brazil is one of the main silicon metal and iron-silicon producer in the world. But on the other hand, the amount of natural quartz that has been extracted for this purpose is up to 2 milliontons/year. The key-point is the large quantity of rejected quartz lascas, approximately 300,000 tons/year, generated during the various stages of extraction, crushing, selection, transportation, and washing. A new environrnentally mendly purification methodology denominated "quench-Ieaching" and "crush-leaching, that only uses aqueous leaching, has been developed. The result shows an effective elimination of major quartz impurities, such as Al, Fe, Na, K, Ca, Mn, ... , that transforms this rejected material into a 99.9% purity SI 'O IND 2'. The quality of this material is as high as the quartz powder commercially available in the intemational market for use as "fillers" and translucent silica glass raw material for semiconductor industries / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Em tempos nos quais a sociedade se volta a reflexões sobre questões climáticas e energéticas, células a combustível surgem como uma alternativa promissora no âmbito das políticas que visam o desenvolvimento sustentável. Nesse sentido, há ainda desafios a serem superados nas esferas fundamental e aplicada. Entender o papel das espécies presentes no eletrólito de suporte é fundamental em tal descrição. Especificamente no caso de ânions dissolvidos no eletrólito, o papel mais comumente atribuído é o de inibir o processo eletrocatalítico de interesse, por meio do bloqueio de sítios superficiais. No entanto, atribui-se recentemente ao ânion BF4- um efeito diverso; o aumento dos valores de corrente de eletro-oxidação em baixos potenciais. Apresenta-se na presente dissertação, um estudo sistemático deste processo, empregando a técnica da nanobalança eletroquímica a cristal de quartzo (NECQ), em conjunto com técnicas eletroquímicas tradicionais. Tal estudo revelou a ocorrência de diferenças notáveis nos perfis voltamassométricos do sistema eletroquímico quando da adição de pequenas quantidades do reagente HBF4. Tais diferenças têm caráter bastante especial, uma vez que nos perfis voltamétricos não são observadas diferenças marcantes nos valores de corrente entre o sistema eletroquímico com a adição de pequenas quantidades do reagente HBF4 e o sistema eletroquímico sem a adição desse reagente. À partir dos métodos utilizados e das evidências experimentais observadas, é possível inferir que o comportamento peculiar até então atribuído ao HBF4 na verdade resulta de uma contaminação com o semimetal arsênio, apesar de o rótulo do fabricante não informar sobre a possibilidade da ocorrência de traços do semimetal. / In times where the society turns its reflections on climate and energy questions, fuel cells appear as a promising alternative for the policies aimed at sustainable development. In this sense, there are still challenges to overcome in fundamental and applied levels. Understand the role of species in the supporting electrolyte is crucial in such a description. Specifically in the case of anions dissolved in the electrolyte, the most commonly assigned role is to inhibit the electrocatalytic process of interest, through blockade of surface sites. However, to the anion BF4- is recently attributed a diverse effect, the increase of the current values of electro-oxidation at low potentials. It is presented in this dissertation, a systematic study of this process, using the technique of the electrochemical quartz crystal nanobalança (EQCN), combined with traditional electrochemical techniques. This study revealed the occurrence of remarkable differences in the voltamassometric profiles of the electrochemical system when adding small amounts of reagent HBF4. Such differences are special features, since in the voltammetric profiles marked differences are not observed in current values between the electrochemical system with or without the addition of small amounts of reagent HBF4. On the basis of methods utilized and the experimental evidence observed, it is possible to infer that the peculiar behavior previously attributed to HBF4 actually results from a semimetal contamination with arsenic, although the manufacturer\'s label gives no information about the occurrence of traces of the semimetal.

A espectroscopia de molécula única (SMS) é uma poderosa técnica para entender como a conformação da cadeia polimérica é modificada por superfícies e interfaces. No presente trabalho, a interação substrato-polímero foi modificada pela alteração da carga superficial do substrato pela modificação do caráter hidrofóbico-hidrófilico da superfície do substrato. A conformação planar / não planar assumida pelo poli (9,9 dioctilfluoreno) (PFO) foi utilizada para acessar os efeitos de substratos e inter-cadeias sobre a conformação do polímero. Usamos a combinação de diferentes tratamentos para alterar superfícies de quartzo inerte de super hidrofílico (ângulo de contato ∼ 0°) para hidrofóbico (ângulo de contato ∼ 80°) quase continuamente. As películas ultrafinas de polímero (<10 nm) e moléculas isoladas podem ser depositadas em diferentes superfícies do substrato por técnica de revestimento por centrifugação de forma controlada, que permitiu a investigação de processos foto físicos a um nível molecular único. Utilizou-se três técnicas espectroscópicas para caracterizar tais filmes ultrafinos, a saber: microscopia de fluorescência confocal equipada com imagens de fluorescência espectral, espectroscopia de absorção UV / Vis e espectroscopia de fotoluminescência dependente da temperatura. As propriedades de emissão e eficiência de filmes de PFO ultrafinos são fortemente afetadas pela presença da interface do substrato. No caso de uma única cadeia de PFO, a fase planar (energia mais baixa) é induzida pela forte interação superfície-polímero no caso da superfície hidrofílica carregada. Além disso, esta interação pode ser fortemente perturbada ou inteiramente destruída por interações entre cadeias. / Single molecule spectroscopy (SMS) is a powerful technique to understand how polymeric chain conformation is modified by surfaces and interfaces [1]. In the present work, substrate-polymer interaction was modified by changing substrate superficial charge by the modification of the hydrophobic-to-hydrophilic character of the substrate surface or by the deposition of charged self-assembling monolayers or polyelectrolytes as well. The planar/non-planar conformation assumed by poly (9,9 dioctylfluorene) (PFO) was used to access the effects of substrates and interchain interactions on the polymer conformation [2]. We used the combination of dif-ferent treatments to change inert quartz surfaces from superhydrophylic (contact angle ∼ 0°) to hydrophobic (contact angle ∼ 80°) almost continuously. Polymer ultrathin films (<10 nm) and isolated chains can be deposited on different substrate surface by spin-coating technique in a controlled way that allowed the investigation of photophysical processes at a single molecular level. We employed three spectroscopic techniques to characterize such ultrathin films, namely: confocal fluorescence microscopy equipped with spectral facilities, UV/Vis absorption spectroscopy and temperature dependent photoluminescence spectroscopy. The emission properties and efficiency of ultrathin PFO films are strongly affected by presence of the inert substrate interface. In the case of single PFO chain, the planar phase (lower energy) is induced by the strong surface-polymer interaction in the case of charged hydrophilic surface. Moreover, this interaction can be strongly perturbed or entirely disrupted by interchain interactions.

Neste trabalho foram estudados as inclusões fluidas associadas ao minério de ferro da Formação Serra do Sapo, Supergrupo Espinhaço, Conceição do Mato Dentro, MG. No setor foram diferenciadas três gerações de hematita, denominadas Hematita I, II e III. A Hematita I (mais antiga), de textura granoblástica, apresenta evidências de processos de recristalização parcial ou total, gerados durante um processo metamórfico, e não esta associada ao quartzo. Sob radiação infravermelha mostrou um bom grau de transparência. A Hematita II, ou tabular, apresenta morfologia micro lamelar precipitada no interstício associada aos cristais de quartzo, porém sem formar veios. Não se comporta como transparente sob a luz infravermelha. Por último, a Hematita III (mais nova, especularita) apresenta hábito especular e está associada aos veios de quartzo que cortam as gerações anteriores. Isto fortalece a tese de que essa geração teria crescido condicionada ao fluido do veio, precipitando-se por diminuição da pressão de confinamento do fluido nas fraturas. Os veios de quartzo/especularita envolvem ou estão associados a outros minerais (clorita, moscovita, calcita e granadas) que não aparecem nos corpos de minério. A microtermometria em inclusões fluidas (IF) indica, que o fluido que originou a Hematita I (granular) pertencia ao sistema aquo-salino H2O-NaCl-FeCl2, com temperaturas mínimas de 220-240C e com salinidade média de 17% p/p equiv. NaCl. Já a Hematita III (especularita) foi formada por soluções pertencentes ao sistema aquo-salino H2O-NaCl-KCl (provavelmente com MgCl2) a temperaturas entre 240-260C e salinidades de 10-12% p/p equiv. NaCl. Dados de LA-ICP-MS nos fluidos mostram, em termos de elementos traços, maior concentração de K, Ca, Ba, Mg, Mn, Cu, Pb, Sr e As nas soluções da Hematita I, quando comparados com os da especularita. Destaca-se que, esta última geração, apresenta maiores teores de Li e Sb. O cruzamento do geotermômetro clorita (255C) com as isócoras dos fluidos forneceu pressões de 0,56 Kbar e 0,26 Kbar para a formação das hematitas granulares e especularíticas respectivamente. Isto sugere que o minério de ferro foi originado entre 750m de profundidade (especularita) e 1500m (hematita granular). Interessante destacar que, embora os testes de esmagamento mostrem uma clara liberação de gases, sugerindo a presença de fases carbônicas nos fluidos dos veios de quartzo, não foi constatada a presença desses compostos moleculares nas soluções primárias através da espectroscopia Raman. A diferença de salinidade e de cátions entre os fluidos da hematita granular e os de quartzo-especularita indica a participação de diferentes fluidos durante essas fases específicas da mineralização. Os fluidos participantes do minério de ferro da Serra do Sapo, CMD, são diferentes de outros fluidos mineralizadores associados a depósitos de ferro do Quadrilátero Ferrífero estudados até agora. Uma comparação com as soluções que geraram hematitas granulares e especularitas da Mina Conceição evidenciam tendências de processos evolutivos inversos (em termos de salinidades e temperaturas de homogeneização), embora haja coincidências sobre a ausência de fases carbônicas na formação do minério ferrífero nas duas áreas. / Fuid inclusions associated with the iron ore from Serra do Sapo Formation, Espinhaço Supergroup, Conceição do Mato Dentro, in Minas Gerais, stak were studied. Three hematite generations, named hematite I, II and III were found in these ores. The Hematite I (earliest), with granoblastic texture shows. Partial or total recrystallization texture, was generated during the metamorphic process forming the Hematite I which is the oldesr and not associated with quartz. Under infrared radiation these hematite showed a good degree of transparency. The Hematite II or tabular with micro lamellar morphology was precipitated in the interstitium associated with quartz, but without forming veins and not being transparent under infrared light and also not behaving as transparent under infrared light. Finally, the Hematite III (latest, especularite) has a totally specular habit and is associated with quartz veins which cut the earlier generations. This supports the argument that this hematite generation would have grown subject to veins fluid, by the precipitation of fluid in fractures for decrease pressure confinament. The quartz/specularite veins involve or are associated with other minerals (chlorite, muscovite, calcite and garnet) that not appear in the ore bodies. Fluid inclusions (FI) microtermometry indicates that the fluid that has originated the Hematite I (granular) belonged to the aquo-salt system H2O-NaCl-FeCl2, with minimum temperatures of 220-240C and average salinity of 17 wt% NaCl eq. However, the Hematite III (specularite) was formed by solutions belonging to the aquo-salt H2O-NaCl-KCl (probably with MgCl2) at temperatures between 240-260C and salinities of 10-12 wt% NaCl eq. NaCl. LA-ICP-MS data in fluids, in terms of trace elements, show higher concentration of K, Ca, Ba, Mg, Mn, Cu, Pb, Sr and As in Hematite I solutions when compared to the specularite. This last generation has higher contents of Li and Sb. The geothermometry chlorite (255C) intersection with the fluid isochoric supplied pressure of 0.56 kbar and 0.26 kbar for the granular and specularitic hematite formation, respectively. This suggests that iron ore was produced from a depth of 750m (specularite) and 1500m (granular hematite). It is interesting to note that, although the crushing tests show an incontestable gases release suggesting the presence of carbon phase in the quartz veins fluid, these molecular compounds was not found in the primary solutions. The difference in salinity and ions between granular hematite and quartz-specularite fluids suggests the involvement of different fluids during specific mineralization stages. The ore-forming fluids of Serra do Sapo iron formation, CMD, are different from other mineralizing fluids associated with Iron Quadrangle deposits. The comparison with the Mine Conceição solutions, that generate granular hematite and specularite, evidence contrary evolutive trends (regarding salinity values and homogenization temperatures), although there are coincidences on the carbon phases absence in the ore ferriferous formation in both areas.