Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho tem como objetivo avaliar a influência da conicidade de instrumentos de níquel-titânio acionados a motor, na flexibilidade; na resistência a fratura por torção à direita e na resistência a fratura por flexão rotativa, analisando ainda por meio de microscopia eletrônica de varredura a superfície de fratura dos instrumentos ocorridas por torção e por flexão rotativa, bem como a configuração das hélices das hastes de corte helicoidais dos instrumentos junto ao ponto de fratura. Foram utilizados sessenta instrumentos fabricados em níquel-titânio acionados a motor da marca K3 (Sybron Dental Specialties-Kerr, México), valores nominais de 25mm de comprimento, e de 0,25mm de diâmetro em Do, nas conicidades de 0,02 0,04 e 0,06mm/mm. Dez instrumentos endodônticos de cada conicidade foram avaliados por meio do ensaio não destrutivo de flexão em cantilever e dez instrumentos endodônticos de cada conicidade foram avaliados por meio dos ensaios destrutivos de torção à direita e de flexão rotativa. Diante das metodologias empregadas, dos resultados obtidos e após a execução dos testes estatísticos: Análise de variância no nível de significância de 5%, e do teste de comparações múltiplas de Student-Newman-Keuls a 5%, podemos concluir que: A flexibilidade dos instrumentos ensaiados diminui com o aumento da conicidade da haste de corte helicoidal. O ângulo máximo de torção dos instrumentos ensaiados por torção diminui com o aumento da conicidade da haste de corte helicoidal. O torque máximo até a fratura dos instrumentos ensaiados por torção aumentou com o aumento da conicidade da haste de corte helicoidal. O número de ciclos para a fratura em flexão rotativa diminui com o aumento da conicidade e com o aumento da resistência em flexão (diminuição da flexibilidade) dos instrumentos endodônticos ensaiados. E quanto à análise por meio do microscópio eletrônico de varredura, independentemente, da conicidade e do tipo de carregamento, (torção ou flexão rotativa) aplicado ao instrumento endodôntico, podemos concluir que as amostras fraturadas apresentaram superfície de fratura com característica dúctil. No ensaio de torção, observou-se a reversão do sentido das hélices das hastes de corte helicoidais junto ao ponto de imobilização dos instrumentos. No ensaio de flexão rotativa não ocorreu reversão do sentido das hélices das hastes de corte helicoidais (deformação plástica visível) dos instrumentos fraturados. / This work has as purpose to evaluate the influence of motor driven nickel-titanium instruments tapering, in the flexibility, resistance to fracture by twisting to the right by rotating flexure, analyzing also by means of scanning electronic microscopy the instruments fracture surface arising by twisting and rotating flexure, as well as the configuration of helices of helical cutting rods of instruments near the fracture point. Sixty instrument made of nickel- -titanium and motor-driven of K3 brand were used (Sybron Dental Specialties-Kerr, Mexico), nominal value of 25mm long, and 0,25mm diameter in Do, in tapering of 0,02 0,04 and 0,06mm/mm. Ten endodontic instruments of each tapering were evaluated by means of the non destructive test of flexure in cantilever and ten endodontic instruments of each tapering were evaluated by means of destructive tests twisting to the right and rotating flexure. After the performance of statistic test,: variance analysis at significance level of 5%, and multiple comparison test from Student-Newman-Keuls to 5%, Taking into consideration the implemented methodology, the applied statistical techniques (e.g. variance analysis at significance level of .05 and multiple comparison test from Student-Newman-Keuls at significance level of .05), and the obtained results, it was demonstrated that the flexibility of the instruments tested decreases as the tapering of the helices of helical cutting rods increases. The maximum twisting angle of the instruments tested by twisting decreases as the tapering of the helices of helical cutting rods increases. The maximum torque up to the fracture of the tested instruments increased as the tapering of the helices of helical cutting rods increased. The number of cycles for the fracture in rotating flexure decreases as the tapering increase and the increase of the resistance in flexure (flexibility decrease) of the tested endodontic instruments increased. The analysis by scanning electronic microscopy revealed that, independently of the tapering and the rotating type (twisting or rotating flexure) applied to the endodontic instrument, the fractured samples presented fractured surface of ductile characteristics. A reversion of the helical cutting rods course was observed on the twisting test near the immobilization point. A reversion of the helical cutting rods course (visible plastic deformation) on the rotating flexure test of the fractured instruments was not observed.

O presente trabalho apresenta um breve apanhado do processo de forjamento, resultados da investigação experimental e da análise computacional acerca do teste de compressão do anel e ensaio do tubo cônico, ambos visando a determinação do coeficiente de atrito existente na região de contato entre as matrizes e os corpos-de-prova, para as ligas de alumínio AA6351 e de titânio Ti6Al4V. Foram realizadas curvas teóricas de calibração do coeficiente de atrito tanto para o alumínio quanto para o titânio com faixa de temperatura distinta para cada um dos materiais. Após a realização da calibração por meio das curvas foram realizados os ensaios práticos de compressão do anel e do tubo cônico, também foram realizadas as simulações computacionais dos ensaios do tubo. Estas simulações permitiram a verificação teórica do fluxo de material no interior dos corpos de prova comparando-as com o material obtido em ensaios práticos, comprovando a eficiência dos programas de simulação, visto que a geometria do tubo favorece a comparação entre a simulação e os testes experimentais. Os resultados obtidos tanto nos experimentos teóricos como os práticos, efetuou-se uma comparação com os dados das referências bibliográficas descritas neste trabalho. Em que os dois lubrificantes testados apresentaram desempenho satisfatório, devido à redução do contato interfacial da relação matriz/peça. E o ensaio do tubo cônico mostrou-se viável apenas para determinação a quente do coeficiente de atrito, neste caso o comportamento em ambos os ensaios é similar. / This paper presents a brief overview of the forging process and the results of experimental investigation and computational analysis of ring compression testing and conical tube-upsetting test, both aiming to determine the coefficient of friction in the region of contact between die and bodies-of-evidence for the AA6351 aluminum alloy and titanium Ti6Al4V. Theoretical calibration through curves were performed of the coefficient of friction were performed for both aluminum and titanium with different temperature range for each material. After completion of the calibration curves compression ring and the conical tube practical tests were performed, computer simulations of the tube-upsetting test were also performed. Continue) These simulations allowed to verify the theoretical flow of material within the samples and comparing them with the material obtained in practical tests, proving the efficiency of simulation programs, since the geometry of the tube facilitates the comparison between the simulation and testing experiments. The results in both theoretical and practical experiments, were a compared with the data from the references described herein. Two oils tested showed a satisfactory performance due to the reduced interfacial contact relationship die/workpiece. And the tube-upsetting test was feasible only to determine the hot coefficient of friction, in this case the behavior in both tests is similar.

Este trabalho apresenta um estudo sobre o uso do processo de estampagem incremental empregando chapas de titânio comercialmente puro. O modelo do componente empregado como foco do trabalho foi um implante craniano a base de titânio. Este tipo de implante é usado, por exemplo, em casos de acidentes em que a camada óssea do crânio foi perdida. Com auxílio de um sistema computacional CAD (Computer Aided Design), foi desenvolvido um modelo 3D, a partir de imagens de tomografia computadorizada. Foram determinadas as características mecânicas e biomédicas das chapas de titânio F67 - grau 2 e, através de software CAM, foi possível gerar as trajetórias de ferramenta, utilizadas na usinagem do molde e na estampagem da chapa. Os testes práticos demostraram que a estampagem incremental proporcionou maiores deformações do que a estampagem convencional e qual a estratégia de usinagem que proporcionou a maior homogeneidade na distribuição de espessura e conformidade dimensional das chapas estampadas. / This work present a research about the incremental sheet forming process, using commercially pure titanium sheets. The model of component used like focus on work was a titanium cranial implant. This kind of implant is used, e.g., in cases of accidents where skull bone was lost. With aided of a CAD computacional system (Computer Aided Design), was development a 3D model, with images of computadorized tomography. It was determined the mechanical and biomedical properties of the F67 grade 2 titanium sheet and, through CAM software, it was possible development the tool path, used in the milling mold and sheet forming. The pratical tests showed the incremental forming provided greater than convencional forming and which the tool movement strategy that provided better homogeneity in the thickness distribution and dimensional conformity of the forming sheets.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3325.pdf: 7910101 bytes, checksum: 751289fb7ab9fa88d9058fd3d89cf214 (MD5) Previous issue date: 2010-03-31 / Financiadora de Estudos e Projetos / Searching the development of bulk metallic glasses the research takes two directions, the development of alloys with a high glass forming ability and development of new processes or improving existing processes. In this context, the present study aimed at to evaluate the solidification processes suction and centrifugal casting, both using copper moulds. The alloys Ti34Cu36Ni8Zr22 and (TiZr)80Co12Fe8 were investigated. Fully amorphous melt spun ribbons were produced presenting good thermal parameters. However, the production of bulky samples by the foregoing processes showed that the alloys have low glass forming ability. The centrifugal casting process, despite the high cooling rate have failed to keep the chemical composition, presented turbulent filling and was unable to prevent heterogeneities that are carried from the crucible into the sample. The suction process showed high cooling rate with a good combination of appropriate mould filling, maintenance of chemical composition and to avoid the presence of heterogeneities in a satisfactory manner. Both processes kept the oxygen level at satisfactory values, below 1000 ppm. Comparing with the arc melting process using copper crucible, the suction casting process decreased slightly, in average, the oxygen levels. On the other hand, the centrifugal casting process increased slightly the contamination by oxygen. / Buscando o desenvolvimento de ligas amorfas de grande volume as pesquisas tomam dois rumos, o desenvolvimento de ligas com alta tendência à formação de estrutura amorfa e o desenvolvimento de novos processos ou a melhoria dos processos existentes. Neste contexto, no presente trabalho foram estudados os processos de solidificação por fundição em sucção e fundição por centrifugação, ambos em coquilha de cobre, além de serem investigadas a ligas Ti34Cu36Ni8Zr22 e (TiZr)80Co12Fe8. Foram obtidas fitas totalmente amorfas produzidas por melt-spinning, com parâmetros térmicos relativamente bons. Entretanto, a produção de amostras volumosas pelos processos sugeridos revelou que as ligas têm baixa tendência à formação de estrutura amorfa. O processo de fundição por centrifugação, apesar da alta taxa de resfriamento, se revelou incapaz de manter a composição química das amostras, mostrou-se turbulento e incapaz de evitar que heterogeneidades sejam carregadas para dentro da amostra. O processo de sucção apresentou alta de taxa de resfriamento com uma boa combinação de preenchimento adequado, manutenção de composição química e evitar a presença de heterogeneidades de maneira satisfatória. Ambos os processos atingiram níveis de oxigênio satisfatórios, abaixo de 1000 ppm, sendo que o processo de sucção em média diminuiu a contaminação e o processo de centrifugação em média aumentou a contaminação por oxigênio, em relação ao obtido na fusão a arco com cadinho de cobre em atmosfera inerte.

Submitted by Regina Correa (rehecorrea@gmail.com) on 2016-09-12T17:59:06Z No. of bitstreams: 1 DissAS.pdf: 3683315 bytes, checksum: 5ae06ee0ca42268d4a03bfff70047e6c (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-13T18:03:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissAS.pdf: 3683315 bytes, checksum: 5ae06ee0ca42268d4a03bfff70047e6c (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-13T18:03:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissAS.pdf: 3683315 bytes, checksum: 5ae06ee0ca42268d4a03bfff70047e6c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-13T18:03:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissAS.pdf: 3683315 bytes, checksum: 5ae06ee0ca42268d4a03bfff70047e6c (MD5) Previous issue date: 2012-02-10 / Não recebi financiamento / Stainless steel orthopedic implants are still the most widely used in Brazil due to their lower cost. There is, however, a tendency to expand the use of special alloys such as titanium-based, due to clinical advantages that they present, notably the low modulus of elasticity and the best biocompatibility among the metallic biomaterials. The surface treatments aim to develop substrates suitable for bone growth, thus preventing the implantation of the prosthesis with PMMA cement, which results in an efficient mechanical fixing, but there is no biological interaction between implant and bone. There are several surface modification techniques, all of them improving at some level the process of osseointegration. However, researches have focused on biological aspects of the process and, despite the durability of the implant, there is currently no objective information in the literature about the influence of surface treatments on the mechanical behavior under cyclic stresses. The laser surface modification emerges as a promising alternative, since it permits precise control of parameters, regular surface development, induces reduced mechanical and thermal damage, and is known to promote osseointegration. The femtosecond laser, in particular, allows pulses of short duration (10-15s), reducing even more the damage caused by heat input. This study evaluated the influence of surface modification by femtosecond LASER in the fatigue resistance of Ti-6Al-4V alloy samples. S-N curves were determined for the reference samples and for the samples with modified surface. The topography developed and the fracture surfaces were analyzed by scanning electron microscopy. The femtosecond LASER has developed a regular surface with a bimodal distribution of microcolumns and ripples, and did not cause severe damage adjacent to the modified surface, however, has significantly reduced fatigue resistance. / Os implantes ortopédicos de aço inoxidável ainda são – em razão do menor custo - os mais utilizados no Brasil, mas há uma tendência em se ampliar a utilização de ligas especiais, como as de titânio, devido às vantagens clínicas que apresentam, destacando-se o baixo módulo de elasticidade e a melhor biocompatibilidade dentre os biomateriais metálicos. Os tratamentos de superfície buscam desenvolver substratos adequados ao crescimento ósseo, evitando assim a implantação da prótese por cementação com PMMA, que resulta em uma eficiente fixação mecânica, porém não há interação biológica entre o implante e o osso. Existem diversas técnicas de modificação superficial, todas elas melhorando em algum nível o processo de osseointegração. Entretanto, as pesquisas têm se concentrado nos aspectos biológicos do processo e, a despeito da durabilidade do implante, não há atualmente na literatura informações objetivas sobre a influência destes tratamentos de superfície no comportamento mecânico sob esforços cíclicos. A modificação superficial por LASER surge como uma alternativa promissora, pois permite um controle preciso de parâmetros, oferece regularidade, induz reduzidos danos mecânicos e térmicos e conhecidamente promove a osseointegração. O LASER de femtosegundo, em especial, permite pulsos de curtíssima duração (10-15s), reduzindo ainda mais os danos decorrentes do aporte térmico. Este trabalho avaliou a influência da modificação superficial por LASER de femtosegundo na resistência à fadiga de corpos de prova da liga Ti-6Al-4V. Foram levantadas as curvas S-N para amostras de referência e com a superfície modificada. A topografia formada e as superfícies de fratura foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura. O laser de femtosegundo desenvolveu uma superfície regular bimodal de microcolunas e ripples, não causou danos metalúrgicos severos nas adjacências da superfície, porém, reduziu significativamente a resistência à fadiga.

Submitted by Regina Correa (rehecorrea@gmail.com) on 2016-10-03T19:22:26Z No. of bitstreams: 1 DissCVMB.pdf: 5615238 bytes, checksum: 6022b4a3940d51a66f063fdf8e3daa13 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-10-07T13:47:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCVMB.pdf: 5615238 bytes, checksum: 6022b4a3940d51a66f063fdf8e3daa13 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-10-07T13:47:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCVMB.pdf: 5615238 bytes, checksum: 6022b4a3940d51a66f063fdf8e3daa13 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-07T18:04:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissCVMB.pdf: 5615238 bytes, checksum: 6022b4a3940d51a66f063fdf8e3daa13 (MD5) Previous issue date: 2015-08-31 / Não recebi financiamento / The depth at which explores offshore oil grew abruptly, forcing the advancement of technology in relation to the knowledge acquired so far. For the risers operating conditions, subject to internal relatively low pressures, but exposed to high traction levels, the failure of the tensile armor connection due to disruption of the outer plastic layer has been appointed as the main failure mode to be investigated. The breakdown of protective layers allows the passage of corrosive solutions (gas and sea water) into the duct, accelerating the degradation process by the combination of factors associated with fatigue and corrosion. As a result, the verification of useful life of these risers is becoming increasingly important, justifying the development of reliable methods of inspection and high technologies that increase the estimated life of the components. In this study, the effects of the surface chemical modification of titanium dioxide (TiO2) nanoparticles and their addition into polyamide 11 (PA11) on the mechanical, dynamic-mechanical, and tribological properties of PA11/TiO2 nanocomposites were investigated, aiming the use in the outer plastic layer of offshore risers. The nanoparticles were incorporated by means of two different processes: by extrusion and by internal mixer Haake. The results led to the conclusion that the incorporation of titanium dioxide nanoparticles (TiO2) in a polyamide 11 (PA11) matrix has promising application potential in increasing the life cycle of the outer layer, especially with regard to increased the wear resistance. However, this conclusion is valid only if an appropriate dispersive and distributive mixing is obtained, since the differences between modified and non-modified composites are more strongly influenced by the dispersion of load than by the chemical compatibility between the PA 11 matrix and the modifier. / A profundidade na qual se passou a explorar o petróleo no mar cresceu de forma abrupta, forçando o avanço da tecnologia em relação ao conhecimento adquirido até então. Para as condições de operação dos risers, tubos utilizados na prospecção de petróleo no fundo do mar, a falha da armadura de tração na conexão devido ao rompimento da camada plástica externa tem sido apontada como o principal modo de falha a ser investigado. A ruptura das camadas protetoras permite a passagem de soluções corrosivas (gases e água do mar) para o interior do duto, acelerando o processo de degradação através da combinação de fatores associados a fadiga e corrosão. A verificação da vida útil desses risers vem se tornando cada vez mais importante, justificando o desenvolvimento de metodologias confiáveis de inspeção e altas tecnologias que aumentem a estimativa de vida dos componentes. Neste trabalho foram avaliados os efeitos da modificação química superficial utilizando o 3-aminopropil- trimetoxi-silano (APTMS) e da quantidade de nanopartículas de dióxido de titânio (TiO2) incorporada por meio de dois modos de processamentos distintos (extrusão e mistura em Haake) em uma matriz polimérica de poliamida 11 (PA11) objetivando a utilização do nanocompósito na camada plástica externa de tubos flexíveis utilizados em operações offshore. Os resultados levaram à conclusão de que a incorporação de nanopartículas de dióxido de titânio em matriz de poliamida 11 possui potencial de aplicação promissor no aumento da vida útil da camada externa, principalmente no que tange ao aumento da resistência ao desgaste e manutenção da flexibilidade. Essa conclusão é válida desde que uma mistura distributiva e dispersiva adequada seja obtida, isso porque as diferenças entre os compósitos modificados e não modificados são mais fortemente influenciadas pela dispersão da carga do que pela compatibilidade química entre o modificador e a matriz de PA11.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-02-21T12:28:47Z No. of bitstreams: 1 TeseAHP.pdf: 20929236 bytes, checksum: 9155db1a5f243ba39ba646a03991adb3 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-22T14:04:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseAHP.pdf: 20929236 bytes, checksum: 9155db1a5f243ba39ba646a03991adb3 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-22T14:04:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseAHP.pdf: 20929236 bytes, checksum: 9155db1a5f243ba39ba646a03991adb3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-22T14:12:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseAHP.pdf: 20929236 bytes, checksum: 9155db1a5f243ba39ba646a03991adb3 (MD5) Previous issue date: 2016-12-09 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Multimaterial structures between aluminum and titanium alloys are a technologically attractive field of research and their increasing use in the transportation sector for weight and emission reduction is part of the motivation of this study. The currently used techniques are either too expensive or limited in performance, especially by excessive formation of undesirable intermetallic compounds, opening opportunities for innovation in this area. Friction spot welding (FSpW), a solid state joining process recently developed by Helmholtz Zentrum Geesthacht, has proven to be one of the promising technologies for joining dissimilar materials as it involves short steps and low thermal cycles, also with the advantages of adding no weight to the structure and having geometrical compatibility to replace rivets. The present work studies the feasibility in welding AA5754-H22/Ti6Al4V and AA6181-T4/Ti6Al4V joints through FSpW. In addition, it is intended to establish the microstructure/ properties / process relationships of the resultant joints, in order to understand the formation and growth of the joining interface and its consequences on the mechanical performance. The proposed joints are produced in overlap configuration through different combinations of parameters, which were established by statistical methods involving design of experiments, and later submitted to mechanical and metallurgical characterization. The results reveal that Al/Ti dissimilar joints with high strength and reproducibility can be produced by using FSpW. The mechanical behavior of the joints presents a strong dependence on the intermetallic thickness formed at the bounding interface, identified as TiAl3. Tool rotational speed and dwell time are key process parameters in controlling the resistance of welded joints. Moreover, the bending load associated to differences in stiffness and/or thickness of the welded specimen appears as an important variable influencing the crack propagation path during shear and fatigue tests. / Estruturas multimateriais entre ligas de alumínio e titânio são um campo de estudo atrativo tecnologicamente e seu uso crescente no setor de transportes, visando à redução de peso e de emissão de gases, faz parte da motivação deste trabalho. As técnicas de soldagem utilizadas atualmente na união de tais materiais são limitadas em certos aspectos, sobretudo pela formação excessiva de compostos intermetálicos indesejáveis, abrindo caminhos para inovação nesta área. A soldagem a ponto por fricção (FSpW) tem demonstrado ser uma das alternativas promissoras na união de materiais dissimilares, destacando-se principalmente por ser um processo de poucas etapas, sem adição de peso, com baixos ciclos térmicos e compatibilidade geométrica para substituir rebites. O presente trabalho estuda a viabilidade técnica da soldagem dissimilar das juntas AA5754-H22/Ti6Al4V e AA6181-T4/Ti6Al4V através do processo FSpW. Ao mesmo tempo busca estabelecer a relação microestrutura / propriedades / processamento, a fim de compreender a possível formação e crescimento dos compostos intermetálicos na região interfacial e as suas consequências no desempenho das juntas. As juntas foram produzidas em configuração de sobreposição por diferentes combinações de parâmetros, estabelecidas por metodologias estatísticas de planejamento de experimentos, e posteriormente submetidas à caracterização mecânica e metalúrgica. Os resultados obtidos demonstram que soldas de boa qualidade e reprodutibilidade podem ser produzidas através do processo de soldagem proposto. O comportamento mecânico apresenta uma forte dependência em relação à espessura dos compostos intermetálicos formados na camada interfacial, constituída principalmente por grãos alongados de TiAl3, sendo a velocidade de rotação da ferramenta e o tempo de mistura parâmetros de processo chaves no controle da resistência das juntas soldadas. Ademais, a carga de flexão associada à diferença de rigidez e/ou espessura entre as ligas de alumínio e titânio demonstra ser uma variável importante nos ensaios de cisalhamento e fadiga, influenciando o caminho de propagação das trincas.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-05-02T11:56:47Z No. of bitstreams: 1 DissNESS.pdf: 3543889 bytes, checksum: 8aff5fb0c19f74c48e698260a94c29d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-05-04T12:15:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissNESS.pdf: 3543889 bytes, checksum: 8aff5fb0c19f74c48e698260a94c29d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-05-04T12:15:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissNESS.pdf: 3543889 bytes, checksum: 8aff5fb0c19f74c48e698260a94c29d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-04T12:21:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissNESS.pdf: 3543889 bytes, checksum: 8aff5fb0c19f74c48e698260a94c29d2 (MD5) Previous issue date: 2015-10-08 / Outra / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The titanium dioxide nanoparticles (NP-TiO2) has achieved into aquatic ecosystems through different sources, such as sewer and leaching. Abiotic factors such as pH, ionic strength, water hardness may change the chemical aggregation of NPs as well as the bioavailability of metals in waters result of speciation and /or complexation with other compounds. Considering the pH variations can occur in the environment naturally or as a result of ecological accidents and the increasing use of NP-TiO2 in many different industries, this study aimed to determine the CL-50; 48 hours of NPTiO2 in different pH (acidic, neutral and basic) in juvenile Prochilodus lineatus (curimbatá) and evaluating the effects of exposure to sublethal NP-TiO2 these pH using biochemical, physiological and morphological biomarkers. After sensitivity test with KCl, the animals were tested with different concentrations of NP-TiO2 at pH 5.0, 7.0 and 8.0 for 48 hours to determine the CL-50; 48h. Subsequently, the animals were exposed to 1 mg L-1 NP-TiO2 for 48 hours at different pH. After the exposure period, blood samples were obtained via caudal puncture for ion plasma analysis and hematologic variables, and samples of gills were collected and fixed. The analytical characterization of NP-TiO2 suggest the aggregation ability are modified of the NP at different pH and at pH 5.0, the hydrodynamic diameter of the NP is much larger then the others pH, which may have create difficults for the entry of NP in organisms and caused less damage. The NP-TiO2 were considered non-toxic in pH 5,0, 7,0 and 8,0. Exposure to NP-TiO2 pH 5.0 and ionic imbalance caused in the exposed animals, possibly due to changes in the concentration of Cl- ions. Exposure to pH 5.0 and 8.0 and NP-TiO2 at pH 7.0 inhibited AC enzyme. In animals exposed to NP at pH 5.0 were not identified cloride cells with crypt surface, possibly due the blocking of these surfaces by the large NP aggregates. Changes in concentrations of ROS and SOD, CAT and GCL activity may indicate an imbalance in antioxidant system due to different pH and NPTiO2 exposure. NP exposure caused major damage at pH 7.0, where have lower hydrodynamic diameter , supporting the hypothesis that the smaller the size of the cluster,it’s easier the NP enter the body of the exposed animals. / As nanopartículas de dióxido de titânio (NP-TiO2) têm alcançado os ecossistemas aquáticos através de diferentes fontes, como esgotos e lixiviação das culturas agrícolas. Fatores abióticos como pH, força iônica, dureza da água podem alterar a agregação química das NPs e a biodisponibilidade de metais nas águas. Considerando as variações de pH que podem ocorrer no ambiente, naturalmente ou não, e a crescente utilização de NP-TiO2 nos mais diferentes segmentos industriais, o presente estudo teve por objetivo determinar a CL-50;48h das NP-TiO2 em diferentes pH (ácido, neutro e básico) em juvenis de Prochilodus lineatus (curimbatá) e avaliar os efeitos da exposição subletal a NP-TiO2 nesses pH, utilizando biomarcadores bioquímicos, fisiológicos e morfológicos. Após a realização do teste de sensibilidade com KCl, os animais foram submetidos a testes com diferentes concentrações de NP-TiO2 nos pH 5,0, 7,0 e 8,0 durante 48h para determinar a CL-50;48h. Posteriormente, os animais foram expostos à concentração de 1 mg L-1 de NP-TiO2 durante 48h nos diferentes pH. Após a exposição, amostras de sangue e de brânquias foram coletadas. Análises de caracterização das NP-TiO2 sugerem que em diferentes pH a capacidade de agregação das NP se modificam e que em pH 5,0, o diâmetro hidrodinâmico das NP é maior em relação aos outros pH, o que pode ter dificultado a entrada das NP nos organismos e causado danos menores. As NP-TiO2 foram consideradas não-tóxicas nos diferentes pH. A exposição a NP-TiO2 e a pH 5,0 causou desequilíbrio iônico nos animais expostos, possivelmente em função das alterações na concentração de Cl-. A exposição a pH 5,0 e 8,0 e a NP-TiO2 em pH 7,0 inibiu a enzima anidrase carbônica. Nos animais expostos a NP em pH 5,0 não foram identificadas CC em cripta, possivelmente devido ao bloqueio das superfícies dessas CC pelos grandes agregados de NP. As alterações nas concentrações de espécies reativas de oxigênio e da atividade das enzimas superóxido dismutase, catalase e glutamato cisteína ligase podem indicar um desequilíbrio no sistema antioxidante. A exposição as NP causou danos maiores em pH 7,0, onde os agregados apresentam diâmetro hidrodinâmico menor, corroborando com a hipótese de que quanto menor o tamanho dos aglomerado, maior a facilidade das NP entrarem no organismo dos animais expostos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3936.pdf: 2010584 bytes, checksum: 3be708f515e15835c7915065004f5f86 (MD5) Previous issue date: 2011-10-27 / The minimization of emissions of nitrogen oxides (NOx) is a subject of great interest because they cause serious environmental problems affecting human health, flora and fauna. To break down the NOx catalytic reduction of these compounds to N2 has acquired great importance and may occur in the absence or presence of a reducing agent. The selective catalytic reduction using ammonia as a reducing agent (NH3-SCR) has been shown to be one of the most attractive, being used worldwide to control NOx emissions by industries due to its high efficiency, selectivity and low cost. To obtain more efficient catalysts for this reaction, several studies have been developed. In this context, the objective of this work is to prepare, to wet impregnation, catalysts based on vanadium, molybdenum and iron supported on commercial TiO2 and lamellar titanates (TL) with high (A-TL) or low-sodium (B-TL), and apply them to the reduction of NO with NH3.It was also studied the effect of calcination temperature in titanates with low sodium content. Results of XRD and adsorption of N2 measurements confirmed the formation of TL mesoporous structure and high specific surface area. After the addition of metal to TiO2 and TL, it was observed a significant decrease in the values of specific surface areas, attributed to the filling of pores by metal oxides. The RTP-H2 showed lower reducibility of metals supported on the lamellar titanates and commercial TiO2 support. The catalysts supported TL with high sodium content showed lower catalytic activity compared to commercial catalysts . However, the catalysts supported on titanates with low sodium content showed promising results in the conversion of NO to N2. The catalysts Fe2O3/TiO2 Fe2O3/B-TL showed loss of activity in the presence of SO2, which partially regenerates in the absence of the compound. In the presence of water, both catalysts showed a decline in the conversion, With the removal of H2O the Fe2O3/TiO2 showed partial regeneration, while the Fe2O3/B-TL suffered irreversible deactivation. / A minimização das emissões de óxidos de nitrogênio (NOx) é assunto de alto interesse pois causam graves problemas ambientais afetando a saúde humana, à flora e à fauna. Para abater os NOx, a redução catalítica desses compostos a N2 vem adquirindo grande relevância, podendo ocorrer na ausência ou presença de um agente redutor. A redução catalítica seletiva utilizando amônia como agente redutor (RCS-NH3) tem-se mostrado um dos processos mais atrativos, sendo mundialmente aplicado no controle de emissão do NOx pelas indústrias, devido a sua alta eficiência, seletividade e baixo custo. Para a obtenção de catalisadores mais eficientes para essa reação, diversos estudos tem sido desenvolvidos. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é preparar, via impregnação úmida, catalisadores à base de vanádio, molibdênio e ferro suportados em TiO2 comercial e titanatos lamelares (TL) com alto (A-TL) ou (B-TL) baixo teor de sódio, e aplicá-los na redução de NO com NH3. Foi verificado estudado também o efeito da temperatura de calcinação nos titanatos com baixo teor de sódio. Resultados de DRX e medidas de adsorção de N2 confirmaram a formação de TL de estrutura mesoporosa e de alta área superficial específica. Após a adição dos metais aos suportes TiO2 e TL, foi observada uma queda significativa nos valores das áreas superficiais específicas, atribuída ao preenchimento dos poros pelos óxidos metálicos. O RTP-H2 indicou menor redutibilidade dos metais suportados nos titanatos lamelares frente ao suporte TiO2 comercial. Os catalisadores suportados em TL com alto teor de sódio apresentaram atividade catalítica inferior quando comparados aos catalisadores suportados em TiO2 comercial. No entanto, os catalisadores suportados nos titanatos com baixo teor de sódio apresentaram resultados promissores na conversão do NO a N2. Os catalisadores Fe2O3/TiO2 e Fe2O3/B-TL registraram queda parcial na atividade quando na presença do SO2, que se regenera parcialmente na ausência do composto. Na presença de água, ambos catalisadores apresentaram queda na conversão, sendo que, na retirada deste composto, o Fe2O3/TiO2 apresentou parcial regeneração, ao passo que, o Fe2O3/B-TL, sofreu desativação irreversível.

Submitted by FABIO RODRIGUES ORSETTI null (faorsetti@yahoo.com.br) on 2017-10-10T13:37:14Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Orsetti, F. 10.0 .pdf: 3909374 bytes, checksum: bec785688b506e52ae3168e3e40bbb30 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-10-11T16:51:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 cruz_nc_me_bauru.pdf: 3909374 bytes, checksum: bec785688b506e52ae3168e3e40bbb30 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-11T16:51:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 cruz_nc_me_bauru.pdf: 3909374 bytes, checksum: bec785688b506e52ae3168e3e40bbb30 (MD5) Previous issue date: 2017-08-16 / A fotocatálise heterogênea utilizando óxido de titânio tem se mostrado promissora na degradação de poluentes orgânicos. Neste contexto, a oxidação eletrolítica assistida por plasma (do inglês, Plasma electrolytic oxidation – PEO) é um método bastante compatível por possibilitar a formação de superfícies fotocatalíticas com porosidade e com composição química controladas. Neste trabalho, a oxidação por PEO foi utilizada na geração de superfícies porosas em um substrato de titânio, usando uma solução eletrolítica contendo 5 ou 10 g/L de oxalato amoniacal de nióbio, com a finalidade de incorporar nióbio às superfícies de óxido de titânio, visando de aumentar sua atividade fotocatalítica sob luz visível. No processo de PEO foram utilizadas as tensões de 500 e 600 V, com frequência fixada em 60 Hz e tempo de tratamento variando de 60 a 600 s. As morfologias, topografias superficiais e estruturas cristalinas das amostras foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (AFM) e difração de raios X (DRX), respectivamente. Energia dispersiva de raios X (EDS) foram empregadas para determinação de estrutura cristalina e composição química, respectivamente. O gap óptico das amostras foi determinado a partir de espectros de reflexão na região do ultravioleta visível (UV-Vis). Rugosidade foi determinada por perfilometria e um goniômetro automatizado foi usado para determinação do ângulo de contato e energia de superfície. A atividade fotocatalítica foi avaliada a partir da degradação de azul de metileno. A amostra que apresentou a melhor atividade fotocatalítica foi a produzida usando 500 V, 600 s e 10 g/L, a qual resultou na degradação de 70% de azul de metileno após 120 min sob irradiação com uma lâmpada de luz ultravioleta. / Heterogeneous photocatalysis using titanium oxide has shown to be promising in degradation of organic pollutants, reducing their toxicity and allowing them to be degraded by the environment. In this context, Plasma Electrolytic Oxidation (PEO) is a very interesting method because it allows the formation of photocatalytic surfaces with controlled porosity and chemical composition. In this work, PEO oxidation was used for the generation of porous surfaces of titanium substrates, using an electrolytic solution containing 5 or 10 g / L of niobium ammonium oxalate, with the purpose of incorporating niobium to titanium oxides, aiming the enhance of its photocatalytic activity under visible light. In the PEO process, voltages of 500 and 600 V were used, with a frequency set at 60 Hz and treatment time ranging from 60 to 600 s. The samples surface morphologies; topography and crystallographic structure were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM) and X-ray diffraction (XRD), respectively. X-ray dispersive energy spectroscopy (EDS) have been employed for crystallographic structure and chemical composition evaluations, respectively. The optical gap of the samples was determined from reflection spectra in the visible ultraviolet region (UV-Vis). Roughness was determined by profilometry and an automated goniometer was used for contact angle and surface energy measurements. The photocatalytic activity was evaluated from the degradation of methylene blue. The sample with best photocatalytic activity was produced using 500 V, 600 s and 10 g / L, which resulted in the degradation of 70% methylene blue after 120 min under irradiation with ultraviolet light.