Made available in DSpace on 2016-06-02T20:35:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseLEBS.pdf: 2405148 bytes, checksum: cf8bd70f6a3bf80cb6e524c1256c0e4f (MD5) Previous issue date: 2003-08-08 / It was studied the effect of the dopants, Al, Y, Cr, Nb and V, on the photoluminescent properties of films and powders of amorphous strontium titanate. With this purpose the techniques of SEM, XRD, UV/Visible spectroscopy and room temperature photoluminescence were applied to film and powder samples of strontium titanate, prepared by the Pechini method. A literature survey was undertaken upon the structure and the photoluminescent properties of 26 crystalline inorganic titanates, in which titanium displayed the sixfold, fivefold and fourfold oxygen coordinations. The fivefold oxygen coordinated compounds exhibited much higher values of excitation band energy and quenching temperature than the sixfold oxygen coordinated compounds. A recent research from LIEC confirmed, by means of XANES, the presence of fivefold oxygen coordinated titanium in the samples of amorphous titanates that presented room temperature photoluminescence. A recent quantum mechanic study of LIEC associated the titanate amorphous structure to the reduction of its theoretical gap and therefore to the increase photoluminescence intensity. In the present work, were confirmed higher values of optical bandgaps for the crystalline samples than for the amorphous samples, supporting the creation of intermediate states in the forbidden band, which were recently confirmed in the aforementioned quantum mechanic study. It can be definitively stated that amorphous strontium titanato is sensitive to the doping. Generally speaking the chromium doping presents the tendency to decrease of the wavelength of the photoluminescence emission peak, while the opposite was observed in the case of the vanadium doping. The separation of the photoluminescence spectra could be very effectively accomplished into just two gaussians. For the case of the powder and tablet samples, the peak of smaller wavelength, µ1, is located within a narrow range from 561 to 571 nm. The peak of higher wavelength, µ2, is also located within a narrow range, in this case between 637 and 651 nm. These peak values reasonably agree with the values found for samples of amorphous undoped ZT, also in the form of powders. It should not be attributed to the dopants the responsibility for the photoluminescence phenomenon of the amorphous titanates. They only create defects that can influence, positively or negatively, the photoluminescence intensity, not having contributed to the creation of a new photoluminescence center. It can be said that the doping of amorphous strontium titanate only secondarily influences the previously important photoluminescence of the amorphous undoped SrTiO3 , which presents a quenching temperature over 300K. Similar results, of such secondary importance of the doping of amorphous titanates were observed in recent works of LIEC in Er-doped lead titanate, amorphous and crystalline, and in amorphous BaTiO3/SrTiO3 doped with Cr and V. / Foi estudado o efeito de dopantes, Al, Y, Cr, Nb e V, sobre as propriedades fotoluminescentes de filmes e de pós de titanato de estrôncio amorfo. Para tanto foram utilizadas as técnicas de microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X, espectroscopia de UV/Visível e levantamento de espectros de fotoluminescência à temperatura ambiente de amostras de titanato de estrôncio, preparadas pelo método Pechini. Foi elaborado levantamento de dados da literatura sobre a estrutura e as propriedades fotoluminescentes de 26 titanatos inorgânicos cristalinos, com titânio hexacoordenado, pentacoordenado e tetracoordenado. Os compostos pentacoordenados de titânio apresentaram valores bem mais altos de pico da banda de excitação e de temperatura de quenching do que os compostos de coordenação seis e quatro. Pesquisa recente do LIEC confirmou, por meio de XANES, a presença de titânio pentacoordenado nas amostras de titanatos amorfos que apresentaram fotoluminescência à temperatura ambiente. Estudo mecânicoquântico recente do LIEC conseguiu associar o aumento da deformação do cluster representando a estrutura amorfa do titanato com um decréscimo do gap teórico e com o aumento da intensidade da fotoluminescência. Foram confirmados maiores valores de gap ótico para as amostras cristalinas do que para as amostras amorfas, corroborando com a criação de estados intermediários dentro da banda proibida confirmada recentemente em trabalhos mecânico-quânticos do LIEC. Pode ser afirmado que ficou definitivamente determinado que o titanato de estrôncio amorfo é sensível à dopagem. A grosso modo, a dopagem com cromo tendeu a apresentar diminuição do comprimento de onda do pico de emissão, enquanto que o oposto se observou no caso da dopagem com vanádio. A separação dos espectros de fotoluminescência pôde ser realizada de maneira muito eficaz em duas gaussianas apenas. No caso das amostras de pós e pastilhas, o pico de menor comprimento de onda, µ1 , se situa dentro de uma estreita faixa, entre 561 e 571 nm. O pico de maior comprimento de onda, µ2 , se situa também dentro de uma estreita faixa, no caso entre 637 e 651 nm. Esses picos batem razoavelmente com os valores encontrados em amostras de ZT não dopada, amorfa, também em pó. Não deve ser atribuída aos dopantes a responsabilidade pelo fenômeno fotoluminescente dos titanatos amorfos. Eles apenas criam defeitos que podem influir de modo positivo ou negativo na intensidade da fotoluminescência, não tendo contribuído com a criação de um novo centro de fotoluminescência. Pode ser dito que a dopagem do titanato de estrôncio amorfo influencia de maneira secundária a fotoluminescência já importante desse material, haja visto que ele apresenta temperatura de quenching superior a 300K. Resultados semelhantes, da importância secundária da dopagem de titanatos amorfos foram observados em trabalhos do LIEC em titanato de chumbo, amorfo e cristalino dopado com Er e em BaTiO3/SrTiO3 amorfo dopado com Cr e V.

A utilização de fontes renováveis em plataformas de produção de petróleo e gás natural atualmente é baseada em aplicações experimentais e esparsas. Contudo, a aplicação dessas fontes de forma estruturada permite aumentar a confiabilidade de sistemas críticos e diminuir a emissão de poluentes. Com foco nos projetos para desenvolvimento de produção dos campos petrolíferos do pré-sal no Brasil, esse trabalho apresenta uma proposta de metodologia para avaliação de utilização de fontes renováveis de energia elétrica em plataformas marítimas de produção de petróleo e gás natural. Para isso, foi desenvolvido um fluxograma de projeto e uma metodologia multicritério. O fluxograma de projeto determina as etapas e atividades requeridas para uma adequada aplicação da metodologia de avaliação. Enquanto a metodologia multicritério busca captar os valores e percepções de projetistas, operadores e mantenedores a respeito de características dos dispositivos conversores de energia renovável. A metodologia proposta é aplicada em um caso de plataforma tipo fixa e em outro caso de plataforma tipo FPSO. Esse segundo caso representa características físicas das embarcações utilizadas para desenvolvimento da produção na camada pré-sal, assim como as características ambientais e geográficas de locação. Os resultados permitem comparar as potencialidades de captação de energia renovável, assim como permitem identificar as tecnologias com estado da arte mais adequado para essa aplicação específica. Outras conclusões são apresentadas, como a estimativa de emissão de CO2 evitada e as tecnologias verdes com atratividade para desenvolvimento no âmbito nacional. / Nowadays renewable sources applications at offshore petroleum and natural gas production platform are based at experimental and particular cases. However, a structured design system can increase critical systems reliability and decrease pollutant emissions. Focuses at new developing production projects at Brazilian presalt petroleum fields, this work suggest a new methodology to valuate renewable source applications and solutions at offshore petroleum and natural gas production platform. Based at this purpose, a design project workflow and a multicriteria methodology were developed. Technical activities required to a suitable valuation and sequential steps are detailed at project workflow. The multicriteria methodology simulates values and feelings of designers, operators and technical maintenance about renewable source converters appliances features. This proposed methodology is applied at two specific cases, a fixed platform and FPSO platform. The second one represents physical characteristics of pre-salt production units as well environmental and geographic features of site location. The comparison of results indicates potential renewable energy flows to be harvested and the technologies of renewable sources with high attractiveness for this offshore application. Other conclusions are showed, as quantification of avoided carbonic gas emitted and green technologies that should be produced in Brazil.

A utilização de fontes renováveis em plataformas de produção de petróleo e gás natural atualmente é baseada em aplicações experimentais e esparsas. Contudo, a aplicação dessas fontes de forma estruturada permite aumentar a confiabilidade de sistemas críticos e diminuir a emissão de poluentes. Com foco nos projetos para desenvolvimento de produção dos campos petrolíferos do pré-sal no Brasil, esse trabalho apresenta uma proposta de metodologia para avaliação de utilização de fontes renováveis de energia elétrica em plataformas marítimas de produção de petróleo e gás natural. Para isso, foi desenvolvido um fluxograma de projeto e uma metodologia multicritério. O fluxograma de projeto determina as etapas e atividades requeridas para uma adequada aplicação da metodologia de avaliação. Enquanto a metodologia multicritério busca captar os valores e percepções de projetistas, operadores e mantenedores a respeito de características dos dispositivos conversores de energia renovável. A metodologia proposta é aplicada em um caso de plataforma tipo fixa e em outro caso de plataforma tipo FPSO. Esse segundo caso representa características físicas das embarcações utilizadas para desenvolvimento da produção na camada pré-sal, assim como as características ambientais e geográficas de locação. Os resultados permitem comparar as potencialidades de captação de energia renovável, assim como permitem identificar as tecnologias com estado da arte mais adequado para essa aplicação específica. Outras conclusões são apresentadas, como a estimativa de emissão de CO2 evitada e as tecnologias verdes com atratividade para desenvolvimento no âmbito nacional. / Nowadays renewable sources applications at offshore petroleum and natural gas production platform are based at experimental and particular cases. However, a structured design system can increase critical systems reliability and decrease pollutant emissions. Focuses at new developing production projects at Brazilian presalt petroleum fields, this work suggest a new methodology to valuate renewable source applications and solutions at offshore petroleum and natural gas production platform. Based at this purpose, a design project workflow and a multicriteria methodology were developed. Technical activities required to a suitable valuation and sequential steps are detailed at project workflow. The multicriteria methodology simulates values and feelings of designers, operators and technical maintenance about renewable source converters appliances features. This proposed methodology is applied at two specific cases, a fixed platform and FPSO platform. The second one represents physical characteristics of pre-salt production units as well environmental and geographic features of site location. The comparison of results indicates potential renewable energy flows to be harvested and the technologies of renewable sources with high attractiveness for this offshore application. Other conclusions are showed, as quantification of avoided carbonic gas emitted and green technologies that should be produced in Brazil.