É verificado que materiais nano/micro estruturado, com morfologia definida possui propriedades melhoradas em relação às formas macro. Essa constatação justifica o crescente número de rotas diferentes para se sintetizar polianilina numa ampla gama de morfologias diferentes e tamanhos definidos, através de variações na síntese padrão de polianilina. Utilizando uma dessas rotas que leva a produto com morfologia esférica, em estudo anterior do nosso grupo foi mostrado que o produto principal é adutos de anilinas constituídos por adutos tipo 1,4-Michael entre anilina e benzoquinona monoimina e segmentos fenazínicos substituídos. Neste trabalho foram feitas modificações nesse protocolo de síntese e os produtos foram caracterizados tanto morfologicamente como estruturalmente. A morfologia dos produtos foi determinada por microscopia eletrônica de varredura enquanto que as técnicas UV-VIS, Raman, IR e Fluorescência forneceram a estrutura dos produtos. A oxidação de anilina por persulfato de amônio sob sete diferentes condições experimentais foram realizadas mantendo o pH da solução reacional constante em 3 ou 4.5. Os produtos das condições experimentais realizadas apresentaram morfologias tipo esféricas (microesferas lisas ou porosas, e microesferas Tipo-Folha) e foram caracterizados como adutos de anilina constituídos por adutos tipo 1,4-Michael e segmentos fenazínicos não substituídos como produto majoritário de síntese. O grau de hidrólise dos nitrogênios imínicos mostrou dependência com o pH de síntese e concentrações dos reagentes. Os resultados sugeriram que o grau hidrólise dos nitrogênios imínicos é um fator importante na determinação de estruturas esféricas, assim como as concentrações dos reagentes, uma vez que estes aspectos podem influenciar na capacidade de interação entre os adutos de anilina que resulta na formação destas estruturas. A verificação de segmentos fenazínicos não substituídos (diferente do verificado no estudo anterior) na constituição dos adutos de anilina chama a atenção para a importância de caracterizar estes segmentos pela técnica de espectroscopia de Fluorescência nos trabalhos anteriores do grupo. A formação de produto de polimerização cabeça-cauda (PANI-ES) foi verificada na condição experimental realizada em pH 4,5 mais concentrada e nas condições experimentais realizadas em pH 3, exceto na condição mais diluída, corroborando a afirmação de que, além do pH reacional, a concentração absoluta dos reagentes influi na determinação do produto final / It is known that nano/micro structured materials with defined morphology has improved properties when compared to bulk forms. This finding justifies the increasing number of different routes to synthesize polyaniline in a wide range of different morphologies and sizes defined by variations in the standard synthesis of polyaniline. Using one of these routes that leads to product with spherical morphology, in a previous study from our group it was shown that the main product is aniline adducts formed by 1,4-Michael type adducts between aniline and benzoquinone monoimine and substituted phenazine segments. In this work, changes were made in this synthesis protocol and the products were characterized both morphologically and structurally. The morphology of the products was determined by scanning electron microscopy while the UV-VIS, Raman, IR and Fluorescence techniques provided the structure of the products. The oxidation of aniline with ammonium persulfate in seven different experimental conditions were carried out maintaining the pH of the reaction solution constant at 3 or 4.5. The products of the experimental conditions showed spherical-type morphologies (smooth or porous microspheres, and flower-like microspheres) and were characterized as aniline adducts formed by 1,4-Michael type adducts and non-substituted phenazine segments as the major synthesis product. The degree of hydrolysis of the imines nitrogen showed dependence on the pH of synthesis and concentration of reactants. The results suggested that the degree of hydrolysis of the imines nitrogen is an important factor in determining spherical structures, as well as the concentrations of reactants, once that these parameters can influence in the interaction ability between the adducts of aniline which results in the formation of such structures. The verification of non-substituted phenazine segments (different from that in the previous study) in the constitution of aniline adducts showed the importance of the use of fluorescence spectroscopy technique in the characterization of these segments. The head-to-tail polymerization of aniline (PANI-ES) was observed in the experimental condition performed at pH 4.5 with high concentration of reagents and on the experimental conditions at pH 3, except in the diluted reagent solution. These results show the role of the absolute concentration of reagents in the nature of the final product

É verificado que materiais nano/micro estruturado, com morfologia definida possui propriedades melhoradas em relação às formas macro. Essa constatação justifica o crescente número de rotas diferentes para se sintetizar polianilina numa ampla gama de morfologias diferentes e tamanhos definidos, através de variações na síntese padrão de polianilina. Utilizando uma dessas rotas que leva a produto com morfologia esférica, em estudo anterior do nosso grupo foi mostrado que o produto principal é adutos de anilinas constituídos por adutos tipo 1,4-Michael entre anilina e benzoquinona monoimina e segmentos fenazínicos substituídos. Neste trabalho foram feitas modificações nesse protocolo de síntese e os produtos foram caracterizados tanto morfologicamente como estruturalmente. A morfologia dos produtos foi determinada por microscopia eletrônica de varredura enquanto que as técnicas UV-VIS, Raman, IR e Fluorescência forneceram a estrutura dos produtos. A oxidação de anilina por persulfato de amônio sob sete diferentes condições experimentais foram realizadas mantendo o pH da solução reacional constante em 3 ou 4.5. Os produtos das condições experimentais realizadas apresentaram morfologias tipo esféricas (microesferas lisas ou porosas, e microesferas Tipo-Folha) e foram caracterizados como adutos de anilina constituídos por adutos tipo 1,4-Michael e segmentos fenazínicos não substituídos como produto majoritário de síntese. O grau de hidrólise dos nitrogênios imínicos mostrou dependência com o pH de síntese e concentrações dos reagentes. Os resultados sugeriram que o grau hidrólise dos nitrogênios imínicos é um fator importante na determinação de estruturas esféricas, assim como as concentrações dos reagentes, uma vez que estes aspectos podem influenciar na capacidade de interação entre os adutos de anilina que resulta na formação destas estruturas. A verificação de segmentos fenazínicos não substituídos (diferente do verificado no estudo anterior) na constituição dos adutos de anilina chama a atenção para a importância de caracterizar estes segmentos pela técnica de espectroscopia de Fluorescência nos trabalhos anteriores do grupo. A formação de produto de polimerização cabeça-cauda (PANI-ES) foi verificada na condição experimental realizada em pH 4,5 mais concentrada e nas condições experimentais realizadas em pH 3, exceto na condição mais diluída, corroborando a afirmação de que, além do pH reacional, a concentração absoluta dos reagentes influi na determinação do produto final / It is known that nano/micro structured materials with defined morphology has improved properties when compared to bulk forms. This finding justifies the increasing number of different routes to synthesize polyaniline in a wide range of different morphologies and sizes defined by variations in the standard synthesis of polyaniline. Using one of these routes that leads to product with spherical morphology, in a previous study from our group it was shown that the main product is aniline adducts formed by 1,4-Michael type adducts between aniline and benzoquinone monoimine and substituted phenazine segments. In this work, changes were made in this synthesis protocol and the products were characterized both morphologically and structurally. The morphology of the products was determined by scanning electron microscopy while the UV-VIS, Raman, IR and Fluorescence techniques provided the structure of the products. The oxidation of aniline with ammonium persulfate in seven different experimental conditions were carried out maintaining the pH of the reaction solution constant at 3 or 4.5. The products of the experimental conditions showed spherical-type morphologies (smooth or porous microspheres, and flower-like microspheres) and were characterized as aniline adducts formed by 1,4-Michael type adducts and non-substituted phenazine segments as the major synthesis product. The degree of hydrolysis of the imines nitrogen showed dependence on the pH of synthesis and concentration of reactants. The results suggested that the degree of hydrolysis of the imines nitrogen is an important factor in determining spherical structures, as well as the concentrations of reactants, once that these parameters can influence in the interaction ability between the adducts of aniline which results in the formation of such structures. The verification of non-substituted phenazine segments (different from that in the previous study) in the constitution of aniline adducts showed the importance of the use of fluorescence spectroscopy technique in the characterization of these segments. The head-to-tail polymerization of aniline (PANI-ES) was observed in the experimental condition performed at pH 4.5 with high concentration of reagents and on the experimental conditions at pH 3, except in the diluted reagent solution. These results show the role of the absolute concentration of reagents in the nature of the final product

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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-26T01:56:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho, o pó fino proveniente do resíduo da mineração de manganês foi utilizado sem qualquer pré-tratamento para aplicações ambientais, como catalisador no processo Fenton heterogêneo na peroxidação da anilina em solução aquosa. Os resultados da caracterização do catalisador mostraram uma área superficial de 51,5 m2/g, sendo que o pó apresenta morfologia predominante de aglomerados de partículas não homogêneos tanto em forma quanto em tamanho. O difratograma de raio-X mostrou a possível presença de estruturas cristalinas como: caolinita, bementita, baumita-1 e greenalita. O ponto de carga zero (pHPCZ) encontrado para o catalisador foi de 6,95. A cinética de decomposição do H2O2 na presença do catalisador adequou-se ao modelo de pseudo-primeira ordem em relação à concentração de peróxido de hidrogênio e em relação à concentração do catalisador. A ordem global da decomposição do peróxido de hidrogênio é igual a dois, com constante cinética igual a k2 = 1,0x10-6 L/mg.s (em pH 3 e 25ºC). Os ensaios de degradação da anilina foram realizados num reator descontínuo com agitação constante sob pH 3 e temperatura de 25ºC. Os parâmetros cinéticos foram determinados pelo método das velocidades iniciais. A taxa da reação aumenta com o aumento da concentração da anilina para as concentrações de H2O2 de 600, 1000 e 2000 mg/L e dosagem de catalisador de 4 g/L , e a constante de velocidade (k´) é independente da concentração de H2O2. Os resultados da variação da concentração do catalisador, com [H2O2] de 1000 mg/L e com [anilina] de 100 mg/L, indicaram um aumento na taxa de degradação da anilina com o aumento da dosagem até 4 g/L de catalisador e permanece constante acima desta dosagem.

Tendo em conta os constantes problemas que apresentasse com os processos de corrosão, o presente trabalho de pesquisa tem como foco principal a alteração nas propriedades de superfície das ligas de alumínio empregadas nas aeronaves, AA2024 e AA7075, utilizando mono e bicamadas baseadas de octadecil-trimetóxi-silano (ODTMS) + poli(anilina-co-3-aminobenzoico/PAni3ABA) a fim de encontrar melhores condições para a redução da corrosão puntiformes. Posteriormente, avalia-se as características protetoras dos filmes através de testes de corrosão, como potencial de circuito aberto, curvas de polarização anódica e espectroscopia de impedância eletroquímica visando a caracterização do comportamento eletroquímico das amostras. Também foram realizadas análises de microscopia óptica para verificar a eficiência de proteção contra a corrosão dos revestimentos propostos antes e após os ensaios de corrosão. Os resultados obtidos demonstram que as camadas utilizadas melhoram a resistência contra a corrosão na seguinte ordem: PAni3ABA > ODTMS + PAni3ABA > ODTMS, sendo a primeira a que apresentou os melhores resultados como maiores deslocamentos do Ecorr para valores mais positivos, diminuição da icorr e menor número de pontos de corrosão após a realização das curvas de polarização. Além de testes de aderência para os filmes também foram efetuadas caracterizações das ligas por MEV. / Taking into account the constant problems that presents with corrosion processes, this research work has focused primarily on the change in surface properties of aluminum alloys used in aircraft, AA2024 and AA7075, with mono and bilayers using as a base octadecyl trimethoxy silane (ODTMS) + poly (aniline-co-3-aminobenzoic / PAni3ABA) to find optimum conditions for reducing corrosion punctiform. Later, it evaluates the protective features of the films through corrosion tests such as open circuit potential, anodic polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy in order to characterize the electrochemical behavior of the samples. They were also carried out optical microscopy analysis to verify the efficiency of protection against corrosion of the coatings proposed before and after corrosion testing. The results obtained show that the layers used improve corrosion resistance in the following order: PAni3ABA> ODTMS + PAni3ABA> ODTMS, the first being the one that presented the best results as larger shifts towards more positive values, reduced and fewer corrosion points after performing the polarization curves. In addition to compliance tests for the films were also made characterizations of alloys by SEM.

Tendo em conta os constantes problemas que apresentasse com os processos de corrosão, o presente trabalho de pesquisa tem como foco principal a alteração nas propriedades de superfície das ligas de alumínio empregadas nas aeronaves, AA2024 e AA7075, utilizando mono e bicamadas baseadas de octadecil-trimetóxi-silano (ODTMS) + poli(anilina-co-3-aminobenzoico/PAni3ABA) a fim de encontrar melhores condições para a redução da corrosão puntiformes. Posteriormente, avalia-se as características protetoras dos filmes através de testes de corrosão, como potencial de circuito aberto, curvas de polarização anódica e espectroscopia de impedância eletroquímica visando a caracterização do comportamento eletroquímico das amostras. Também foram realizadas análises de microscopia óptica para verificar a eficiência de proteção contra a corrosão dos revestimentos propostos antes e após os ensaios de corrosão. Os resultados obtidos demonstram que as camadas utilizadas melhoram a resistência contra a corrosão na seguinte ordem: PAni3ABA > ODTMS + PAni3ABA > ODTMS, sendo a primeira a que apresentou os melhores resultados como maiores deslocamentos do Ecorr para valores mais positivos, diminuição da icorr e menor número de pontos de corrosão após a realização das curvas de polarização. Além de testes de aderência para os filmes também foram efetuadas caracterizações das ligas por MEV. / Taking into account the constant problems that presents with corrosion processes, this research work has focused primarily on the change in surface properties of aluminum alloys used in aircraft, AA2024 and AA7075, with mono and bilayers using as a base octadecyl trimethoxy silane (ODTMS) + poly (aniline-co-3-aminobenzoic / PAni3ABA) to find optimum conditions for reducing corrosion punctiform. Later, it evaluates the protective features of the films through corrosion tests such as open circuit potential, anodic polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy in order to characterize the electrochemical behavior of the samples. They were also carried out optical microscopy analysis to verify the efficiency of protection against corrosion of the coatings proposed before and after corrosion testing. The results obtained show that the layers used improve corrosion resistance in the following order: PAni3ABA> ODTMS + PAni3ABA> ODTMS, the first being the one that presented the best results as larger shifts towards more positive values, reduced and fewer corrosion points after performing the polarization curves. In addition to compliance tests for the films were also made characterizations of alloys by SEM.

Apresentamos os resultados do estudo das não-linearidades ópticas de origem eletrônica de duas moléculas da classe dos oligômeros de anilina: o dímero e o tetrâmero. Foram medidas quatro concentrações de tetrâmero, puras e também dopadas em 33 e 100%; uma de dímero pura e outra dopada em 100%. As soluções foram preparadas usando dimetil-sulfóxido (DMSO) como solvente e a dopagem foi realizada com ácido clorídrico. As amostras foram caracterizadas por medidas de absorção linear e fluorescência antes das medidas não-lineares. Obtivemos os valores da primeira hiperpolarizabilidade (?) para todas as amostras, o índice de refração não-linear (n2) do tetrâmero dopado e não dopado, e a absorção não-linear em função da intensidade e da concentração do tetrâmero. As medidas foram realizadas através das técnicas de Varredura-Z, absorção não-linear e espalhamento Hiper-Rayleigh. Os resultados foram interpretados em termos da comparação entre diferentes estados de dopagem e da variação da seção de choque do estado fundamental para o primeiro excitado. / We report on the study of electronic optical non linearities in two aniline oligomers: dimer and the tetramer. Four tetramer concentrations were measured, pure and also 33 and 100% doped; one of dimer non doped another 100% doped. The solutions were prepared using dimethyl sulfoxide (DMSO) as solvent and the doping was performed with hydrochloric acid. The samples were characterized by measurements of linear absorption and fluorescence. We obtained the values of the first hyperpolarizability (?) for all samples, the non linear index of refraction (n2) for non doped and doped tetramer, and the non linear absorption in function of intensity and concentration of the tetramer. The measurements were accomplished through the techniques of Z-Scan, non linear absorption and Hyper-Rayleigh Scattering. The results were interpreted in terms of the comparison among different doping states and of the variation of cross-section for the transition from ground to the first excited states.

Apresentamos os resultados do estudo das não-linearidades ópticas de origem eletrônica de duas moléculas da classe dos oligômeros de anilina: o dímero e o tetrâmero. Foram medidas quatro concentrações de tetrâmero, puras e também dopadas em 33 e 100%; uma de dímero pura e outra dopada em 100%. As soluções foram preparadas usando dimetil-sulfóxido (DMSO) como solvente e a dopagem foi realizada com ácido clorídrico. As amostras foram caracterizadas por medidas de absorção linear e fluorescência antes das medidas não-lineares. Obtivemos os valores da primeira hiperpolarizabilidade (?) para todas as amostras, o índice de refração não-linear (n2) do tetrâmero dopado e não dopado, e a absorção não-linear em função da intensidade e da concentração do tetrâmero. As medidas foram realizadas através das técnicas de Varredura-Z, absorção não-linear e espalhamento Hiper-Rayleigh. Os resultados foram interpretados em termos da comparação entre diferentes estados de dopagem e da variação da seção de choque do estado fundamental para o primeiro excitado. / We report on the study of electronic optical non linearities in two aniline oligomers: dimer and the tetramer. Four tetramer concentrations were measured, pure and also 33 and 100% doped; one of dimer non doped another 100% doped. The solutions were prepared using dimethyl sulfoxide (DMSO) as solvent and the doping was performed with hydrochloric acid. The samples were characterized by measurements of linear absorption and fluorescence. We obtained the values of the first hyperpolarizability (?) for all samples, the non linear index of refraction (n2) for non doped and doped tetramer, and the non linear absorption in function of intensity and concentration of the tetramer. The measurements were accomplished through the techniques of Z-Scan, non linear absorption and Hyper-Rayleigh Scattering. The results were interpreted in terms of the comparison among different doping states and of the variation of cross-section for the transition from ground to the first excited states.