Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-26T21:02:13Z No. of bitstreams: 1 BRUNO RAFAEL PEREIRA NUNES - TESE PPGEQ 2015..pdf: 3320363 bytes, checksum: d83a00c2d4dc7666e6ffe3a4d74cc8de (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-26T21:02:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BRUNO RAFAEL PEREIRA NUNES - TESE PPGEQ 2015..pdf: 3320363 bytes, checksum: d83a00c2d4dc7666e6ffe3a4d74cc8de (MD5) Previous issue date: 2015-07-03 / A biomassa tem sido uma interessante fonte de energia renovável, pois está disponível em grandes quantidades, possui baixo custo e se apresenta como uma alternativa viável para conversão em produtos químicos de alto valor agregado e de biocombustíveis. No Brasil, no curto prazo, o bagaço de cana-de-açúcar é a fonte de biomassa com maior potencial para uso como insumo industrial. Dentre os métodos utilizados para conversão da biomassa, a hidrólise utilizando catalisadores sólidos têm despertado interesse em pesquisadores de todo mundo e surge como alternativa às técnicas mais utilizadas. Devido a disponibilidade, baixo custo e propriedades de superfície, objetivou-se a avaliação do uso da argila vermiculita como catalisador no processo de hidrólise do bagaço de cana. Realizou-se a ativação ácida da argila, utilizando os ácidos sulfúrico (3M) e fluorídrico (4M), e os pré-tratamentos químico, com hidróxido de sódio (4%) e ácido sulfúrico (3%), e hidrotérmico do bagaço de cana, sendo os processos conduzidos com controle de tempo e de temperatura. Antes e após a aplicação dos tratamentos foram determinadas a composição do bagaço e as propriedades texturais da argila, além da caracterização dos materiais por meio de análises de DRX, MEV, TG/DTG e DSC. Com relação a composição do bagaço, quando se utilizou o método químico de pré-tratamento foram alcançados 75,88 e 73,88% de solubilização das frações lignina e hemicelulose, respectivamente, enquanto que para o método hidrotérmico não houve alteração significativa. As análises por DRX permitiram verificar alterações na cristalinidade do material e as análises por MEV mostraram modificações na morfologia do bagaço, para os dois tipos de pré- tratamento. Por meio das análises de TG/DTG e DSC comprovou-se a degradação da hemicelulose e lignina, quando se utilizou o pré-tratamento químico. A caracterização da vermiculita mostrou que o tratamento ácido provocou alterações significativas no material, tornando-o amorfo, com maior área superficial e volume de poros. A argila natural apresentou área superficial de 14,69 m²/g e as tratadas com ácido sulfúrico e fosfórico 296,65 e 306,88 m²/g, respectivamente. O volume de poros foi elevado de 0,019 cm³/g para 0,273 e 0,297 cm³/g, respectivamente. Entretanto, não foram observadas mudanças expressivas na estabilidade térmica, no arranjo lamelar e no diâmetro de poros, que apresentou um valor médio de 3,8 nm, sendo o material classificado como mesoporoso. Os testes catalíticos utilizando a argila, natural e ativada com ácido, como catalisador na hidrólise da celulose comercial e do bagaço de cana, in natura e pré-tratado, foram realizados em autoclaves e estufa onde avaliou-se a influência da temperatura, do tempo de reação e da quantidade de catalisador presente no meio reacional. A vermiculita apresentou atividade catalítica em todas as reações. Os melhores resultados na geração de açúcares fermentescíveis foram observados quando se utilizou a argila tratada com ácido fosfórico na hidrólise do bagaço de cana pré-tratado pelo método hidrotérmico, alcançando-se rendimentos em glicose e xilose de 38,02% e 80,26%, respectivamente, para os tempos de 2 e 1h, temperatura de 200°C e razão entre a massa de catalisador e biomassa de 2:1. / Biomass has been an interesting renewable energy source because it is available in large quantities, has low cost and is presented as a viable alternative for conversion into chemical products with high added value and biofuels. In Brazil, in the short time, the sugarcane bagasse is the source of biomass with the greatest potential for use as an industrial input. Among the methods used for conversion of biomass hydrolysis using solid catalysts have attracted interest in researchers from around the world and is an alternative to commonly used technique. Due to the availability, low cost and surface properties, aimed to evaluate the use of vermiculite clay as a catalyst in the process of hydrolysis of sugarcane bagasse. Performed by acid activation of the clay, using sulfuric (3M) and fluoridric acid (4M) and the chemical, with sodium hydroxide (4%) and sulfuric acid (3%), and the hydrothermal pre-treatments of sugarcane bagasse. The processes were conducted with control of time and temperature. Before and after the treatments application were determined the composition of the bagasse and textural properties of the clay, in addition the material was characterized by XRD, SEM, TG/DTG and DSC analysis. Regarding the composition of the bagasse, when using the chemical method of pre-treatment was achieved 75.88 and 73.88% solubilization of lignin and hemicellulose fractions, respectively, while for the hydrothermal method showed no significant alteration. The XRD analysis allowed to verify changes in crystallinity and SEM analysis showed changes in the morphology of bagasse, for the two types of pre-treatment. The TG / DTG and DSC analysis proven to degradation of hemicellulose and lignin, when using chemical pre-treatment. The characterization of vermiculite showed that acid treatment caused significant changes in the material making it amorphous, with higher surface area and pore volume. The natural clay presented surface area of 14.69 m²/g and treated with sulfuric and phosphoric acid 296.65 and 306.88 m²/g, respectively. The pore volume was 0.019 cm³/g to 0.273 and 0.297 cm³/g, respectively. However, there were no significant changes in thermal stability, the lamellar arrangement and diameter of pores, which presented an average value of 3.8 nm, classified as mesoporous materials. The catalytic tests using natural and activated with acid clay as a catalyst in the hydrolysis of commercial cellulose and in nature and pre-treated sugarcane bagasse were performed in autoclaves and greenhouse where it was evaluated the influence of temperature, time reaction and the amount of catalyst present in the reaction medium. The vermiculite showed catalytic activity in all reactions. The best results in the generation of fermentable sugars were observed when using treated with phosphoric acid clay in the hydrolysis of pretreated bagasse by hydrothermal method, achieving glucose and xylose yields of 38.02% and 80.26% respectively, for times of 2 and 1 h, 200 °C and the mass ratio of the catalyst and biomass 2:1.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FernandoAML.pdf: 704139 bytes, checksum: 56133b8802fd230583fd96ae8805d657 (MD5) Previous issue date: 2009-04-30 / Several problems related to the loss of hydraulic seal in oilwells, causing gas migration and/or contamination of the production zone by water, have been reported. The loss of the hydraulic seal is a consequence of cracks which can be occasioned either by the invasion of gas during the wait on cement or by the expansion of the casing causing the fracture of the cement sheath. In case of the pressure of the formation is higher than the pressure in the annulus, gas can migrate into the slurry and form microannulus, which are channels where gas migrates after the cement is set. Cracks can be also occasioned by the fracture of the cement sheath when it does not withstand the thermal and dynamic loads. In reservoirs where the oil is heavy, steam water injection operation is required in order to get the oil flowing. This operation increases the temperature of the casing, and then it expands and causes the fracture of the cement sheath in the annulus. When the failures on the cement are detected, remedial cementing is required, which raise costs caused by the interventions. Once the use of cement in the construction civil sector is older than its use in the petroleum sector, it is common to bring technologies and solutions from the civil construction and apply them on the petroleum area. In this context, vermiculite, a mineral-clay widely encountered in Brazil, has been used, on its exfoliated form, in the civil construction, especially on the manufacture of lights and fireproof concretes with excellent thermal and acoustical properties. It has already been reported in scientific journals, studies of the addition of exfoliated vermiculite in Portland cements revealing good properties related to oilwell cementing operations. Thus, this study aimed to study the rheological behavior, thickening time, stability and compressive strength of the slurries made of Portland cement and exfoliated vermiculite in 5 different compositions, at room temperature and heated. The results showed that the compressive strength decreased with the addition of exfoliated vermiculite, however the values are still allowed for oiwell cementing operations. The thickening time of the slurry with no exfoliated vermiculite was 120 min and the thickening time of the slurry with 12 % of exfoliated vermiculite was 98 min. The stability and the rheological behavior of the slurries revealed that the exfoliated vermiculite absorbed water and therefore increased the viscosity of the slurries, even though increasing the factor cement-water. The stability experiment carried out at 133 ?F showed that, there was neither sedimentation nor reduction of the volume of the cement for the slurry with 12 % of exfoliated vermiculite. Thus, the addition of exfoliated vermiculite accelerates the set time of the cement and gives it a small shrinkage during the wait on cement, which are important to prevent gas migration / Muitos problemas relacionados ? perda do isolamento hidr?ulico em po?os de petr?leo, causando migra??o de g?s e contamina??o da zona produtora por migra??o de ?gua, t?m sido reportados. A perda do isolamento hidr?ulico ? conseq??ncia de trincas que por sua vez s?o conseq??ncias de uma cimenta??o mal feita, onde houve invas?o de g?s durante a pega da pasta gerando trincas tamb?m chamadas de microanulares que s?o os caminhos por onde a migra??o de g?s ocorre. Essas trincas tamb?m s?o ocasionadas pela fratura do cimento quando este n?o suporta as cargas t?rmicas e din?micas, as quais o cimento ? submetido durante sua vida. Em reservat?rios onde o ?leo encontrado ? bastante viscoso, opera??es de inje??o de vapor de ?gua s?o requeridas a fim de facilitar o escoamento do ?leo. Essa opera??o aumenta a temperatura da malha de po?os, fazendo com que o revestimento dilate e frature o cimento no anular, ocasionando a perda do isolamento hidr?ulico. Uma vez detectada falhas no isolamento hidr?ulico, opera??es de corre??o s?o requeridas o que acaba gerando custos, perda de tempo com a interven??o e lucro cessante. Como o setor de constru??o civil trabalha com cimento a muito mais tempo que o setor de petr?leo, ? comum lan?ar-se m?o de tecnologias e solu??es apresentadas na constru??o e aplicar com os devidos ajustes no ramo do petr?leo. Nesse contexto, a vermiculita, um argilomineral encontrado em abund?ncia no Brasil, tem sido aplicado, na sua forma expandida, na constru??o civil para confec??o de concretos leves, resistentes a fogo e com excelentes propriedades de isolamento t?rmico e ac?stico. J? tem sido reportado em revistas cient?ficas, estudos de sua adi??o em cimento portland com boas propriedades relacionadas ? cimenta??o de po?os de petr?leo. Dessa forma o presente trabalho objetivou estudar o comportamento reol?gico, tempo de pega e a resist?ncia a compress?o de pastas com vermiculita expandida e cimento portland classe especial em quatro composi??es diferentes, fazendo um comparativo com as propriedades existentes da pasta padr?o contendo apenas cimento portland e ?gua, em duas temperaturas, ambiente e aquecida. Os resultados mostraram que a resist?ncia ? compress?o dos corpos de prova diminuiu com o aumento da concentra??o de vermiculita, por?m ainda dentro da faixa permitida para cimenta??o de po?os de petr?leo. Os ensaios de consistometria indicaram que o tempo de pega para a pasta padr?o foi de 120 min, enquanto que para a pasta com 12% de vermiculita expandida foi de 98 min. Os ensaios de estabilidade e a avalia??o do comportamento reol?gico das pastas mostraram que a vermiculita expandida por absorver ?gua, aumenta a viscosidade da pasta, mesmo aumentando o fator ?gua-cimento. O ensaio de estabilidade realizado ? 133 ?F mostrou que n?o houve rebaixamento e nem sedimenta??o para a pasta com 12% de vermiculita expandida. Logo a adi??o de vermiculita expandida ? pasta cimentante favorece a cura r?pida e a baixa retra??o do volume da pasta durante a pega, importantes para evitar migra??o de g?s

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Peltophorum dubium (Sprengel) Taubert is a native species occurring from the Northeast region to the Southern region of the Brazil. Its rusticity and rapid growth in addition to the durability of its wood give it great environmental and economic importance. Their seeds have dormancy and are classified as orthodox, conferring specific physical, sanitary and physiological characteristics. In our Research Group several studies have already been developed with this species, however, some components of the in vitro rooting medium have not yet been evaluated. Thus, the objective of the present study was to optimize the micropropagation process of Peltophorum dubium, in particular the in vitro rhizogenesis stage of the shoots. The quality of the seeds that gave explants to in vitro rhizogenesis experiments was analyzed for moisture, weight of one thousand seeds, biometry, sanity and germination. In the in vitro rhizogenesis, nutritive medium components such as pH, agar and sucrose were evaluated at different levels and concentrations, combined with the presence or absence of vermiculite. In addition, different nutritive medium, in the absence of sucrose, were analyzed, associated to two growing periods. The degree of moisture and the weight of one thousand seeds confirmed its classification as orthodox and small seeds. The dimensions evaluated, as well as the small amplitude of variation, confirmed the homogeneity of the lot. The seeds have associated to 10 fungi genera and presented 86% germination. In the absence of sucrose, higher averages of root formation and length were observed (57.14 % and 2.79 cm respectively). Regardless of the concentration of agar, the presence of vermiculite favored the formation of roots (17.46 versus 3.2%) and regardless of sucrose concentrations, vermiculite impaired the quality of the root system (0.46 versus 2.41 cm and 9.51 versus 1.59% for length and secondary roots respectively). The results observed for calogenesis indicated that the presence of vermiculite in the culture medium is controversial, varying according to the composition of the nutritive medium, with respect to agar and sucrose. After 60 days of in vitro culture the highest mean (59.83%) of rhizogenesis was observed for the species. The physical characteristics of the seed lot are within the standard registered in the literature. The pH levels and agar concentrations do not influence in vitro rhizogenesis. The absence of sucrose promotes greater root formation, in addition to greater length. The presence of vermiculite increases the rooting, however it negatively affects the quality of the root system. Addition of the substrate affects the callogenesis, varying according to the composition of the nutritive medium used. The nutritive medium does not influence the in vitro rhizogenesis, but the period of growt is relevant, presenting at 60 days a greater formation and length of roots as well as of secondary roots. / Peltophorum dubium (Sprengel) Taubert é uma espécie nativa com ocorrência da região Nordeste à região Sul do país. Sua rusticidade e rápido crescimento, além da durabilidade de sua madeira, atribuem-lhe grande importância ambiental e econômica. Suas sementes possuem dormência e são classificadas como ortodoxas, conferindo-lhe características físicas, sanitárias e fisiológicas específicas. Em nosso Grupo de Pesquisa já foram desenvolvidos vários estudos com essa espécie, entretanto, não foram ainda avaliados alguns componentes do meio de enraizamento. Assim, o objetivo do presente estudo foi otimizar o processo de micropropagação de Peltophorum dubium, em particular da etapa de rizogênese in vitro das brotações. A qualidade das sementes que doaram explantes para os experimentos de rizogênese in vitro foi analisada quanto a umidade, peso de mil sementes, biometria, sanidade e germinação. Na rizogênese in vitro foram avaliados componentes do meio nutritivo, como pH, ágar e sacarose, em diferentes níveis e concentrações, combinados à presença ou ausência de vermiculita. Além disso, foram analisados diferentes meios nutritivos, na ausência de sacarose, associados a dois períodos de cultivo. O grau de umidade e o peso de mil sementes confirmaram sua classificação como ortodoxa e portadora de sementes pequenas. As dimensões avaliadas, bem como a pequena amplitude de variação atestaram a homogeneidade do lote. As sementes associaram-se a 10 gêneros fúngicos e apresentaram 86 % de germinação. Na ausência de sacarose foram observadas médias superiores de formação e comprimento de raízes (57,14 % e 2,79 cm respectivamente). Independentemente da concentração de ágar, a presença de vermiculita favoreceu a formação de raízes (17,46% versus 3,2%), e, independentemente das concentrações de sacarose, a vermiculita prejudicou a qualidade do sistema radicular (0,46 versus 2,41 cm e 9,51 versus 1,59 % para comprimento e raízes secundárias respectivamente). Os resultados observados para a calogênese indicaram que a presença de vermiculita no meio de cultivo é controversa, variando de acordo com a composição do meio nutritivo, no que diz respeito ao ágar e sacarose. Aos 60 dias de cultivo foi obtida a maior média (59,83 %) de rizogênese in vitro já observada para a espécie. As características físicas do lote se encontram dentro do padrão registrado na literatura. Os níveis de pH e as concentrações de ágar não influenciam a rizogênese in vitro. A ausência de sacarose promove a maior formação de raízes, além de maior comprimento. A presença de vermiculita aumenta o enraizamento, entretanto afeta negativamente a qualidade do sistema radicular. A adição do substrato afeta a calogênese, variando de acordo com a composição do meio nutritivo utilizado. O meio nutritivo não influencia a rizogênese in vitro, mas o período de cultivo é relevante, apresentando, aos 60 dias, uma maior formação e comprimento de raízes, bem como de raízes secundárias.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-09-12T14:54:13Z No. of bitstreams: 1 BRUNO RAFAEL PEREIRA NUNES - DISSEERTAÇÃO PPGEQ 2011..pdf: 859694 bytes, checksum: bacdea10710b33aa5a5be8070e2ac852 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-12T14:54:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BRUNO RAFAEL PEREIRA NUNES - DISSEERTAÇÃO PPGEQ 2011..pdf: 859694 bytes, checksum: bacdea10710b33aa5a5be8070e2ac852 (MD5) Previous issue date: 2011 / Por motivos econômicos, geopolíticos e ambientais as atenções do mundo se voltam para as fontes alternativas de energia. As iniciativas nacionais contemplam o desenvolvimento de novas tecnologias com base na biomassa lignocelulósica, proporcionando assim a sua utilização como matéria-prima no processo de obtenção do bioetanol. Devido à dificuldade encontrada na fermentação, por causa do surgimento de substâncias inibidoras durante a hidrólise ácida, este trabalho teve como objetivo estudar a utilização de argilas com ocorrência no estado da Paraíba, bentonita e vermiculita, para adsorver furfural e hidroximetilfurfural, inibidores presentes no licor hidrolisado. Testes preliminares foram realizados utilizando as argilas vermiculita natural e organofílica e as argilas bentonita verde claro e justina. Durante a realização destes testes mediu-se a quantidade de adsorbato no início e ao término dos ensaios utilizando-se um espectrofotômetro a 284 nm, para que com estes valores pudéssemos calcular a quantidade de cada inibidor adsorvido (q) e removido (%R) por cada argila. Observou-se que as argilas vermiculita natural e organofílica adsorveram quantidades de furfural maiores que as argilas bentonita, 22,95 e 13,36 (mg/g), respectivamente. Novos experimentos foram realizados com estas argilas utilizando como ferramenta o planejamento fatorial 2² com três repetições no ponto central, objetivando-se avaliar a influência do pH e da massa de adsorvente em relação a capacidade de adsorção q(mg/g) e de remoção (%R), onde se verificou a necessidade da utilização de um planejamento estrela, uma vez que houve influência da curvatura. Observou-se também que, independente da argila utilizada, se obteve quantidades semelhantes de inibidor adsorvidas, mostrando que a utilização da vermiculita natural torna-se mais viável, uma vez que a obtenção da vermiculita organofílica requer procedimentos dispendiosos. Durante a realização dos experimentos do planejamento estrela, utilizando vermiculita natural, acompanhou-se a cinética do processo analisando-se o comportamento da concentração de inibidores com o tempo, onde se constatou, na maioria dos experimentos, uma diminuição maior, nos minutos iniciais, seguida por uma região de estabilidade, em torno de 30 minutos, e um aumento das concentrações nos minutos finais. Após a realização do planejamento verificou-se a influência dos fatores estudados na adsorção de furfural e HMF e pôde-se concluir que, segundo esta análise, a massa de adsorvente apresenta influência apenas sobre a quantidade adsorvida (q) dos inibidores para a argila utilizada, e que o pH não influenciou em nenhuma resposta deste processo. A quantidade de inibidor removida pelos adsorventes estudados é baixa quando se compara com outros métodos utilizados, porém a sua combinação com alguns destes métodos pode gerar melhores resultados. / For economic, geopolitical and environmental reasons the world attention turned to alternative sources of energy. National initiatives include the development of new technologies based on lignocellulosic biomass, thus allowing for its use as feedstock in the process of production of bioethanol. Due to the difficulty encountered in the fermentation, because of the appearance of inhibitors during hydrolysis, this work aims at studying the use of clays occurring in the state of Paraiba, bentonite and vermiculite, to adsorb furfural and hydroxymethylfurfural, inhibitors present in the liquor hydrolyzed. Preliminary tests were conducted using natural and organophilic vermiculite clays and light green and justina bentonite clays. During this testing was measured the amount of adsorbate at the beginning and end of the tests using a spectrophotometer at 284 nm, so that these values could calculate the amount of each inhibitor adsorbed (q) and removed (%R) for each clay. It was observed that the clays and organophilic natural vermiculite adsorbed larger amounts of furfural that bentonite clays, 22.95 and 13.36 (mg / g), respectively. New experiments were performed with these clays using the tool as 2² factorial design with three replications at the central point, aiming to evaluate the influence of pH and adsorbent mass for the adsorption capacity q (mg/g) and removal (%R), where was observed a need to use a star planning, since was influence of the curvature. It was also noted that regardless of the clay used was obtained similar amounts of adsorbed inhibitor, showing that the use of natural vermiculite becomes more feasible, since the achievement of organophilic vermiculite requires more procedures. During the realization for experiments from the star planning , using natural vermiculite, was followed by the kinetic of the process for the analyzing the behavior of the concentration of inhibitors over time, where we found, in most experiments, a greater decrease in opening minutes followed by a region of stability, about 30 minutes, and an increase in concentrations in the final minutes. After the completion of planning there was the influence of the factors studied in the adsorption of furfural and HMF and it was concluded that under this analysis, the adsorbent mass has influence only on the amount adsorbed (q) inhibitors for the clay used And that the pH did not influence this process in any response. The amount of inhibitor removed by adsorbents studied is low when compared with other methods, but its combination with some of these methods can produce better results.

Made available in DSpace on 2015-05-08T15:00:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 2195747 bytes, checksum: 603940fe9313a5c16903650901059e36 (MD5) Previous issue date: 2009-05-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Gypsum is a building material older than is known. Some of their properties they confer advantages such as fire resistance, thermal and acoustic insulation. By virtue of being a ligand less aggressive environment than Portland cement, its use should be encouraged and new applications studied. This work aims to study the physical-mechanical and thermal composite gypsum with the addition of vermiculite and waste of the footwear industry (EVA). The development of these composites has as its purpose the production of elements of thermal protection coating on walls. In the initial stage were investigated physical and mechanical properties of these composites. To determine the influence of levels of EVA and vermiculite, and ratio water/plaster in the physical and mechanical properties of composites in the fresh and hardened were incorporated into five different percentages of the materials with the three ratios water/plaster. A basic composition of each composite was determined by multivariate analysis. Then the composite was optimized its matrix modified with the partial replacement of gypsum by ceramic waste and lime and studied its physical and mechanical properties as well as aspects related to durability. Finally they were certain the thermal properties of composites with waste gypsum and gypsumvermiculite waste-EVA and proposed a constructive element for use in masonry lining and examined its thermal performance. The results indicated that the incorporation of ceramic waste and lime into matrix gypsum of the composites improved their optimized mechanical properties and their performance in relation to water by surface treatment. The theoretical study has shown that proposed plates reduce the heat load incident on mansory. / O gesso é um dos materiais de construção mais antigos que se tem conhecimento. Algumas de suas propriedades lhe confere vantagens como, resistência ao fogo, isolamentos térmico e acústico. Em virtude de ser um ligante menos agressivo ao ambiente que o cimento Portland, seu uso deve ser incentivado e novas aplicações estudadas. Este trabalho teve como objetivo estudar as propriedades físico-mecânicas e térmicas de compósitos à base de gesso com a incorporação de vermiculita e de resíduos da indústria de calçados (EVA). O desenvolvimento destes compósitos tem como propósito a produção de elementos de revestimento para proteção térmica de alvenarias. Na etapa inicial foram pesquisadas as propriedades físicas e mecânicas desses compósitos. Para determinar a influência dos teores de resíduo de EVA e vermiculita e da relação água/gesso nas propriedades físicomecânicas dos compósitos no estado fresco e endurecido foram incorporados cinco percentuais diferentes dos materiais com três relações água/gesso. Uma composição básica de cada compósito foi determinada através de análise estatística multivariada. Em seguida o compósito otimizado teve sua matriz modificada com a substituição parcial do gesso por resíduo cerâmico e cal e estudadas suas propriedades físico-mecânicas, bem como aspectos relacionados à durabilidade. Finalmente foram determinadas as propriedades térmicas do gesso e do compósito gesso com vermiculita e gesso com EVA e proposto um elemento construtivo para aplicação em revestimento interno de alvenarias bem como analisado teoricamente seu desempenho térmico. Os resultados deste trabalho indicaram que a incorporação de resíduo cerâmico e cal à matriz de gesso dos compósitos otimizados melhoraram suas propriedades mecânicas bem como seu desempenho em relação à água mediante o tratamento superficial. O estudo teórico demonstrou que as placas propostas reduzem a carga térmica incidente em alvenarias.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RomeroGSAF_DISSERT.pdf: 5251211 bytes, checksum: 91e35eccdc843f543fbc2744a816fb64 (MD5) Previous issue date: 2012-03-16 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / All around the world, naturally occurring hydrocarbon deposits, consisting of oil and gas contained within rocks called reservoir rocks , generally sandstone or carbonate exists. These deposits are in varying conditions of pressure and depth from a few hundred to several thousand meters. In general, shallow reservoirs have greater tendency to fracture, since they have low fracture gradient, ie fractures are formed even with relatively low hydrostatic columns of fluid. These low fracture gradient areas are particularly common in onshore areas, like the Rio Grande do Norte basin. During a well drilling, one of the most favorable phases for the occurrence of fractures is during cementing, since the cement slurry used can have greater densities than the maximum allowed by the rock structure. Furthermore, in areas which are already naturally fractured, the use of regular cement slurries causes fluid loss into the formation, which may give rise to failures cementations and formation damages. Commercially, there are alternatives to the development of lightweight cement slurries, but these fail either because of their enormous cost, or because the cement properties were not good enough for most general applications, being restricted to each transaction for which the cement paste was made, or both reasons. In this work a statistical design was made to determine the influence of three variables, defined as the calcium chloride concentration, vermiculite concentration and nanosilica concentration in the various properties of the cement. The use of vermiculite, a low density ore present in large amounts in northeastern Brazil, as extensor for cementing slurries, enabled the production of stable cements, with high water/cement ratio, excellent rheological properties and low densities, which were set at 12.5 lb / gal, despite the fact that lower densities could be achieved. It is also seen that the calcium chloride is very useful as gelling and thickening agent, and their use in combination with nanosilica has a great effect on gel strength of the cement. Hydrothermal Stability studies showed that the pastes were stable in these conditions, and mechanical resistance tests showed values of the order of up to 10 MPa / Em todo o mundo, ocorrem naturalmente dep?sitos de hidrocarbonetos, constitu?dos de petr?leo e g?s natural, contidos dentro de rochas denominadas "rochas reservat?rio", em geral arenitos ou carbonatos. Esses dep?sitos existem em variadas condi??es de press?o e profundidade, desde poucas centenas at? milhares de metros. Em geral, reservat?rios mais "rasos" t?m a tend?ncia a fraturar mais facilmente, pois possuem baixo gradiente de fratura, ou seja, as fraturas s?o formadas mesmo com colunas hidrost?ticas de fluido relativamente baixas. Essas zonas de baixo gradiente de fratura s?o particularmente mais comuns em zonas onshore, como aqui no Rio Grande do Norte. Um dos momentos mais prop?cios para a ocorr?ncia de fraturas ? durante a cimenta??o do po?o, ao se utilizar uma pasta cimentante de densidade superior ao m?ximo permitido pela estrutura rochosa. Al?m disso, em zonas j? naturalmente fraturadas, o uso de cimentos comuns causa perda de fluido para a forma??o, o que pode dar causa a cimenta??es falhas. Comercialmente, existem alternativas para o desenvolvimento de sistemas de pastas de cimento leves, mas esses falham ou em raz?o de seu elevad?ssimo custo, ou em fun??o das propriedades da pasta obtida n?o serem suficientemente boas para aplica??es mais gen?ricas, ficando restritas a cada opera??o para qual a pasta de cimento foi feita. Nesse trabalho foi realizado um planejamento estat?stico para determinar a influ?ncia de tr?s vari?veis, definidas como a concentra??o de cloreto de c?lcio, concentra??o de vermiculita e concentra??o de nano s?lica, nas v?rias propriedades do cimento. O uso da vermiculita, um min?rio de baixa densidade presente em grandes quantidades no nordeste brasileiro, como extensor para pastas cimentantes, permitiu a produ??o de pastas est?veis, com alta raz?o ?gua/cimento, propriedades reol?gicas excelentes e baixas densidades, que foram fixadas em 12,5 lb/Gal. Viu-se tamb?m que o cloreto de c?lcio ? um poderoso viscosificante e gelificante, e seu uso combinado com a nano s?lica possui grande efeito nas for?as g?is do cimento. Estudos de estabilidade hidrot?rmica mostraram que as pastas foram est?veis nessas condi??es, e os ensaios de resist?ncia mec?nica mostraram valores da ordem de at? 10 MPa

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KahildeteRFD_TESE.pdf: 2018469 bytes, checksum: 2bf4c3c4dd7f5e60e73413d8e6ce2dd5 (MD5) Previous issue date: 2014-03-12 / The diesel combustion form sulfur oxides that can be discharged into the atmosphere as particulates and primary pollutants, SO2and SO3, causing great damage to the environment and to human health. These products can be transformed into acids in the combustion chamber, causing damage to the engines. The worldwide concern with a clean and healthy environment has led to more restrictive laws and regulations regulating the emission levels of pollutants in the air, establishing sulfur levels increasingly low on fuels. The conventional methods for sulfur removal from diesel are expensive and do not produce a zero-level sulfur fuel. This work aims to develop new methods of removing sulfur from commercial diesel using surfactants and microemulsion systems. Its main purpose is to create new technologies and add economic viability to the process. First, a preliminary study using as extracting agent a Winsor I microemulsion system with dodecyl ammonium chloride (DDACl) and nonyl phenol ethoxylated (RNX95) as surfactant was performed to choose the surfactant. The RNX95 was chosen to be used as surfactant in microemulsioned systems for adsorbent surface modification and as an extracting agent in liquid-liquid extraction. Vermiculite was evaluated as adsorbent. The microemulsion systems applied for vermiculite surface modification were composed by RNX95 (surfactant), n-butanol (cosurfactant), n-hexane (oil phase), and different aqueous phases, including: distilled water (aqueous phase),20ppm CaCl2solution, and 1500ppm CaCl2solution. Batch and column adsorption tests were carried out to estimate the ability of vermiculite to adsorb sulfur from diesel. It was used in the experiments a commercial diesel fuel with 1,233ppm initial sulfur concentration. The batch experiments were performed according to a factorial design (23). Two experimental sets were accomplished: the first one applying 1:2 vermiculite to diesel ratio and the second one using 1:5 vermiculite to diesel ratio. It was evaluated the effects of temperature (25?C and 60?C), concentration of CaCl2in the aqueous phase (20ppm and 1500ppm), and vermiculite granule size (65 and 100 mesh). The experimental response was the ability of vermiculite to adsorb sulfur. The best results for both 1:5 and 1:2 ratios were obtained using 60?C, 1500ppm CaCl2solution, and 65 mesh. The best adsorption capacities for 1:5 ratio and for 1:2 ratio were 4.24 mg sulfur/g adsorbent and 2.87 mg sulfur/g adsorbent, respectively. It was verified that the most significant factor was the concentration of the CaCl2 solution. Liquid-liquid extraction experiments were performed in two and six steps using the same surfactant to diesel ratio. It was obtained 46.8% sulfur removal in two-step experiment and 73.15% in six-step one. An alternative study, for comparison purposes, was made using bentonite and diatomite asadsorbents. The batch experiments were done using microemulsion systems with the same aqueous phases evaluated in vermiculite study and also 20ppm and 1500 ppm BaCl2 solutions. For bentonite, the best adsorption capacity was 7.53mg sulfur/g adsorbent with distilled water as aqueous phase of the microemulsion system and for diatomite the best result was 17.04 mg sulfur/g adsorbent using a 20ppm CaCl2solution. The accomplishment of this study allowed us to conclude that, among the alternatives tested, the adsorption process using adsorbents modified by microemulsion systems was considered the best process for sulfur removal from diesel fuel. The optimization and scale upof the process constitutes a viable alternative to achieve the needs of the market / Os ?xidos de enxofre formados pela combust?o do ?leo diesel podem ser descarregados para a atmosfera sob a forma de particulados e poluentes prim?rios como SO2 e SO 3, acarretando grandes preju?zos ao meio ambiente e ? sa?de humana e, ainda, podem se transformar em ?cidos na c?mara de combust?o, causando danos aos motores. A preocupa??o mundial com o meio ambiente saud?vel e despolu?do tem levado ? institui??o de normas e leis no sentido de reduzir os n?veis de emiss?o de poluentes no ar, estabelecendo teores de enxofre cada vez mais baixos nos combust?veis, de modo a seter produtos menos agressivos ao meio ambiente e ? sa?de p?blica. Os m?todos convencionais de remo??o de enxofre do diesel t?m custo elevado, al?m de n?o serem capazes de produzir combust?veis com n?vel zero de enxofre. Assim, este trabalho tem como objetivo desenvolver novos m?todos de remo??o de enxofre do diesel utilizando tensoativos e sistemas microemulsionados, procurando associar novas tecnologias e viabilidade econ?mica aos processos. Para escolha do tensoativo, foi feito um estudo de extra??o na regi?o de Winsor I, com cloreto de dodecilam?nio (DDACl) e nonil fenol etoxilado (RNX 95). A partir dos resultados foi escolhido o RNX 95, como constituinte dos sistemas microemulsionados utilizados na modifica??o dos adsorventes, para os processos de adsor??o e, como extratante, para extra??o l?quido-l?quido. Utilizou-se como adsorvente a vermiculita tratada com uma microemuls?o constitu?da por RNX 95 (tensoativo), n-butanol (cotensoativo), hexano (fase oleosa) e ?gua destilada, solu??o salina de CaCl220 ppm, solu??o salina de CaCl2 1500 ppm (fase aquosa), nos processos de adsor??o, em banho finito e em coluna, cuja fase fluida foi o ?leo diesel comercial (1233 ppm de enxofre). Na etapa de adsor??o em banho finito aplicaram-se duas abordagens estat?sticas pelo m?todo do planejamento fatorial completo (23), com tr?s vari?veis (temperatura, concentra??o da solu??o salina de CaCl2 e granulometria da vermiculita) em dois n?veis experimentais (superior e inferior), variando a raz?o vermiculita:diesel, sendo um planejamento fatorial para a raz?o igual a 1:2 e outro para raz?o igual a 1:5. A resposta experimental foi a capacidade da vermiculita em adsorver o enxofre. Os melhores resultados, tanto para a raz?overmiculita/diesel de 1:5 como para a raz?o 1:2, foram obtidos a uma temperatura de 60?C, concentra??o de CaCl 2 1500 ppm e granulometria da vermiculita 65 mesh, obtendo-se capacidades de adsor??o de 4,24 mg/g para a raz?o 1:5 e 2,87 mg/g, para a raz?o 1:2, indicando que a vari?vel mais significativa, em ambas as raz?es, foi a concentra??o da solu??o salina de CaCl2. Na extra??o l?quido-l?quido, realizada em duas e em seis etapas, utilizou-se a mesma propor??o de tensoativoe diesel e obtiveram-se percentuais de extra??o de 46,8% e 73,15%, respectivamente. Foi realizado tamb?m um estudo alternativo de modifica??o de outros adsorventes para fins de compara??o. Os ensaios foram feitos em banho finito com bentonita e diatomita, modificadas com microemuls?o. Os agentes modificadores foram os j? estudados neste trabalho acrescidos de solu??es salinas de BaCl220 ppm e 1500 ppm, como fases aquosas dos sistemas microemulsionados. Para a bentonita a melhor capacidade de adsor??o foi de 7,53 mg/g utilizando o sistema microemulsionado com ?gua destilada na fase aquosa e para a diatomita o melhor resultado ocorreu com a microemuls?o contendo solu??o salina de CaCl2 20ppm, obtendo-se uma capacidade de adsor??o de 17,04 mg/g. A realiza??o deste estudo permite concluir que, dentre as alternativas testadas, a adsor??o utilizando adsorventes impregnados por microemuls?es foi considerado o melhor processo de remo??o do enxofre do diesel e que a sua otimiza??o e scale upconstitui-se em uma alternativa vi?vel e de custo compat?vel comas necessidades do mercado

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 8221472 bytes, checksum: cac315a193674c3a77482441306e409a (MD5) Previous issue date: 2013-11-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / An alternative route for the synthesis of the three isomers of Mn(III) N-metylpyridylporphyrins, MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4) was developed by the direct methylation of MnT-X-PyPCl (X = 2, 3, 4) with methyl tosylate; this methodology may be adapted for preparing the longer-alkyl-chain analogues. The investigation of the thermal stability of the potent redox modulator Mn(III) meso-tetrakis(N-ethylpyridinium-2- yl)porphyrin chloride (MnTE-2-PyPCl5) showed that the thermal decomposition of MnTE-2-PyPCl5∙11H2O under air occurs in three successive steps: dehydration, dealkylation (ethyl chloride loss) and combustion, to yield Mn oxide as final residue. Heating MnTE-2-PyPCl5∙11H2O up to ~100 ºC leads to dehydration, but with no effect onto the catalytic SOD activity after rehydration/dissolution. Heating the sample at temperatures above 100 ºC leads to dealkylation, which affects catalytic and biological properties. The immobilization of the neutral Mn porphyrins (MnPs) MnT-X-PyPCl (X = 2, 3, 4) covalently onto chloropropyl silica-gel (Sil-Cl) or the cationic MnPs MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4) electrostatically into sodium vermiculite (verm) yielded stable biomimetic models of cytochromes P450. The resulting materials, Sil-Cl/MnT-X-PyPCl e verm/MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4), were used as oxidation catalyst for hydroxylation of cyclohexane and adamantane by iodosylbenzene. The heterogeneous systems were more efficient, selective, and oxidatively stable than the homogeneous counterparts, and could be reused three times with no significant loss in efficiency. The use of more drastic conditions (i.e., large excess of PhIO), led to considerable decrease in efficiency, which was partial recovered upon catalyst reuse uner milder conditions, indicating that the support protects the supported MnP against oxidative degradation. The materials efficiently catalyzed the oxidation of cyclohexanol to cyclohexanone, suggesting that the ketone observed during cyclohexane hydroxylation may result, at least partially, from cyclohexanol oxidation. The covalent bond between Sil-Cl and MnPs via N-pyridyl moiety allowed the preparation of efficient and stable catalysts, even with first generation, simple MnPs, such as MnT-X-PyPCl (X = 2, 3, 4). Vermiculite was revealed as a simple and effective support for rapid and qualitative immobilization of cationic MnPs, MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4). Grinding of the vermiculite-based materials decreased the crystallinity of the systems, which was followed by an increase in the catalytic efficiency of the meta and para isomers verm/MnTM-X-PyPCl5 (X = 3 and 4), but did not affect of the high efficiency of the immobilized ortho isomer (verm/MnTM-2-PyPCl5), whose resistance to oxidative destruction and/or leaching was, additionally, higher than that of the other isomers. / Neste trabalho foi desenvolvida uma rota alternativa para obtenção dos três isômeros das N-metilpiridinioporfirinas de Mn(III), MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4), a partir da metilação direta dos complexos MnT-X-PyPCl (X = 2, 3, 4) com tosilato de metila; esta metodologia pode ser adaptada para obtenção de derivados alquilas de cadeias maiores. A investigação da estabilidade térmica do modulador redox potente cloreto de meso-tetraquis(N-etilpiridinio-2-il)porfirinatomanganês(III) (MnTE-2-PyPCl5) revelou que a decomposição térmica da MnTE-2-PyPCl5∙11H2O em ar ocorre em três etapas sucessivas, associadas à desidratação, desalquilação (perda dos grupos EtCl) e combustão, levando a óxidos de Mn como resíduo final. O aquecimento da MnTE-2- PyPCl5∙11H2O até ~100 °C leva à desidratação, mas não afeta a atividade catalítica SOD após a re-hidratação/dissolução. O aquecimento da amostra à temperatura elevada (>100 oC) leva à desalquilação e compromete as propriedades catalíticas e biológicas da amostra. O desenvolvimento de modelos biomiméticos dos citocromos P450 pela heterogeneização covalente das Mn-porfirinas (MnPs) neutras MnT-X-PyPCl (X = 2, 3, 4) na sílica cloropropil (Sil-Cl) e pela heterogeneização eletrostática das MnPs catiônicas MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4) na vermiculita de sódio (verm) foi estudado. Os materiais resultantes, Sil-Cl/MnT-X-PyPCl e verm/MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4), foram empregados como catalisadores em reações de hidroxilação de cicloexano e adamantano por iodosilbenzeno (PhIO). Os catalisadores heterogeneizados foram mais eficientes, seletivos e resistentes à destruição oxidativa do que os catalisadores em meio homogêneo, e foram reutilizados por três vezes sem perda significativa na eficiência catalítica. Sob condições mais drásticas, com o uso de grande excesso de PhIO, há diminuição considerável da eficiência, mas os catalisadores imobilizados puderam ser reutilizados com recuperação parcial da eficiência, o que indica que o suporte exerce proteção das MnPs contra degradação oxidativa. Os catalisadores heterogeneizados foram eficientes ao catalisar a oxidação do cicloexanol à cicloexanona, sugerindo que a cetona observada nas hidroxilações pode advir da oxidação seqüencial, cicloexano-cicloexanol-cicloexanona. A ligação covalente entre a Sil-Cl e as MnPs via grupo N-piridil possibilitou a obtenção de catalisadores eficientes e estáveis, mesmo utilizando MnPs simples de primeira geração, MnT-X-PyPCl (X = 2, 3, 4). Já a vermiculita mostrou-se um suporte simples e efetivo para imobilização rápida e quantitativa de MnPs catiônicas, MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4). A pulverização dos materiais à base de vermiculita diminuiu a cristalinidade dos sistemas, promoveu um aumento na eficiência dos isômeros meta e para (verm/MnTM-X-PyPCl5, X = 3 e 4), mas não modificou a alta eficiência do isômero orto imobilizado (verm/MnTM-2-PyPCl5), cuja resistência à destruição oxidativa e/ou lixiviação foi superior à dos outros isômeros.

Estudou-se a adsorção de Cd(II) e Pb(II) em uma suspensão de vermiculita 1,0 g L-1 em meio de KNO3 2 e 20 mmoI L-1 em pH 5,0; 6,0 e 7,0 (±0,1). Após um tempo de equilíbrio de 6 h, as suspensões foram centrifugadas e o sobrenadante analisado por voltametria de redissolução anódica em condições de fluxo contínuo na etapa de acumulação. A capacidade de adsorção e afinidade das ligações, avaliadas pelos métodos de Scatchard e Freundlich, foi maior para o Pb(II) do que para o Cd(II), aumentando para ambos os cátions com o aumento do pH e diminuição da força iônica. De modo geral, a incorporação de substância húmica na vermiculita, obtida a partir de uma suspensão 30 mg L-1 de ácido húmico (AH), aumentou a capacidade de adsorção de Pb(II) e Cd(II) nas condições estudadas. Em uma segunda etapa estudou-se a adsorção do herbicida atrazina (AT) e os metabólitos hidróxi-atrazina (HAT), desetil-atrazina (DEA) e desisopropil-atrazina (DIA) em amostra de solo. O estudo foi conduzido em suspensão contendo 1,0 g de solo e 5 mL de solução de CaCI2 0,01 moI L-1 em pH 5,2 ± 0,1, contendo o herbicida e os metabólitos. Após um tempo de equilíbrio de 24 h, as suspensões foram centrifugadas e as soluções analisadas por HPLC. O tratamento de dados pelos métodos de Scatchard e Freundlich revelou a ordem de afinidade e capacidade de adsorção: HAT > AT > DEA =~ DIA, tanto na presença, como na ausência de AH. / The adsorption of Cd(lI) and Pb(lI) was studied in a 1,00 g I-1 vermiculite suspension in 2 and 20 mmol I-1 KNO3 medium at pH 5,0; 6,0 and 7,0 (±0,1). After 6 h of equilibrium time, the suspensions were centrifuged and the supernatants analyzed by anodic stripping voltammetry under continuous flow in the accumulation step. To evaluate the adsorption capacity and the binding affinity, the Scatchard and Freundlich methods were employed, showing a greater removal process for Pb(II), increasing for both ions at higher pH values and smaller ionic strength. In short, the vermiculite treated with a 30 mg I-1 humic acid (HA) suspension showed an enhancement of the adsorption capacity for Cd(lI) and Pb(lI) under alI conditions of this study. Secondly, the adsorption process of the herbicide atrazine (AT), and the metabolites hidroxyatrazine (HAT), deethylatrazine (DEA) and deisopropylatrazine (DIA) was studied in a soil sample. The study was carried out in a 5 ml suspension with 1,0 g of soil in 0,01 moI I-1 CaCl2 solution, pH 5.2 ± 0.1, in the presence of the herbicide and metabolites. After an equiIibrium time of 24 h, the suspensions were centrifuged and the supernatants analyzed using HPLC. The data treatment using Scatchard and Freundlich methods revealed the following adsorption capacity and affinity order: HAT > AT > DEA =~DIA, in the presence or absence of HA.