Orientador: Jose Antonio Dermengi Rios / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:19:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Yamashita_Fabio_M.pdf: 2280590 bytes, checksum: 5a06674fa37bb7d4561dcff222b0853b (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Este trabalho descreve a montagem e instrumentação de uma célula de medida de geometria cilíndrica com diâmetro interno de84 mm e 1000 mm de comprimento, desenvolvida para determinar a condutividade térmica efetiva de leitos empacotados fixos, formados por partículas microporosas adsortivas, a baixas pressões. Foram determinados os valores de condutividade térmica de um leito empacotado com 2,8 kg de carvão ativado granulado (marca Carbomafra, tipo C-119), inicialmente adsorvido com diferentes massas de gás hélio e, posteriormente, com metanol. Foi utilizado um método radial, absoluto e estacionário. O carvão ativado C-119 foi caracterizado com respeito a sua granulometria, densidade, umidade inicial e porosidade externa. A partir dos valores experimentais dos perfis de temperatura, foram determinadas as condutividades térmicas efetivas do leito de carvão anidro sob vácuo e adsorvido com gás hélio. Com estes dados, foram calculados os parâmetros dos modelos teóricos de Bauer e Schlünder, e de Kunii e Smith, que prevêem a condutividade térmica de leitos fixos. Utilizando estes modelos, foram determinadas as condutividades térmicas teóricas da partícula de carvão. Determinou-se, experimentalmente, a condutividade térmica efetiva do leito em função da massa de metanol adsorvida e de diferentes gradientes de temperatura. A partir destes resultados, foi proposta uma modificação ao modelo de Bauer e Schlünder, levando-se em conta a variação da condutividade térmica da partícula de carvão com a pressão do leito.Esta modificação propiciou uma excelente concordância do modelo com os dados experimentais / Abstract: This work describes the assembling and instrumentation of a cylindrical measure cell with 84mm of diameter and 1.000mm long, developed to determine the effective thermal conductivity of fixed packed beds made of microporous adsorbent particles, at low pressures. Thermal conductivities were determined for bed of 2,8 kg of granulated active carbon (Carbomafra trademark, type C-119), initially adsorbed with different masses of helium gas and after with methanol. Radial, absolute and stead~ state method were used. The C-119 active carbon was characterized in relation to its granulometry, density, initial moisture and external porosity. From experimental values of temperature profiles, the effective thermal conductivities of the anhydrous carbon bed under vacuum and adsorbed with helium gas were determined. Data were used to compute the parameters of Bauer and Schlünder's, and Kunii and Smith's theoretical models, which predict the thermal conductivity of fixed beds. Applying these models, there were determinate the theoretical thermal conductivities of carbon particle. The effective thermal conductivity of the bed was determined experimentally in relation to the adsorbed mass of methanol and the different gradients of temperature. From these results, it was proposed a modification in the Bauer and Schlünder's model, that considers the thermal conductivity variation of the carbon particle according to the bed pressure. This new model showed an excellent agreement with experiments / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador : Pedro L.O. Volpe / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-13T23:07:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tonegutti_ClaudioAntonio_M.pdf: 6260014 bytes, checksum: d45f3138391b4950573203f9f63af90f (MD5) Previous issue date: 1990 / Mestrado

Orientador : Oswaldo E. S. Godinho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-18T04:03:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sousa_MariadeFatimaBrito_D.pdf: 4703376 bytes, checksum: b34ea64d57fc07e94726cd69a0e86a5b (MD5) Previous issue date: 1993 / Doutorado

Memoria para optar al título profesional de Químico / Los nanotubos de carbono (NTCs) han generado una enorme actividad en la mayoría de las áreas de la ciencia y la ingeniería debido a sus propiedades estructurales, mecánicas y electrónicas únicas. Entre las cuales incluyen alta estabilidad química y térmica, alta elasticidad y alta resistencia a la tracción. Estas propiedades hacen que los nanotubos sean ideales para el desarrollo de electrodos modificados con estas nanoestructuras. Debido al pequeño tamaño y a su conductividad los NTCs también pueden considerarse como uno de los electrodos más pequeños. Se ha demostrado que tienen la capacidad de promover la transferencia de electrones siendo utilizados para fines electroanalíticos tales como el desarrollo de biosensores, impartiendo una fuerte actividad electrocatalítica a importantes biomoléculas. Su aplicación en métodos voltamétricos es especialmente favorable, pero también se emplean para la adsorción de diferentes analitos y en métodos de separación electroquímica. La modificación directa de un electrodo con una dispersión de NTCs, presenta ventajas tales como el aumento del área superficial efectiva, la mejora en la transferencia de masa, el aumento de la sensibilidad del electrodo y en algunos casos la reducción de los sobrepotenciales. Así como también mejora la reversibilidad de los procesos electroquímicos. En esta tesis se han modificado electrodos con NTC y compuestos con grupos y estructuras tipo cumarinas. Los nitrocompuestos se usan en productos farmacéuticos debido a su acción en organismos vivos donde a menudo están implicados en procesos de oxidaciónreducción. Los principales usos farmacéuticos de este tipo de compuestos nitroaromáticos son como agentes antibacterianos, antiprotozoarios y anticancerosos. Como compuestos tóxicos y sospechosos de carcinogenicidad, los nitrobencenos liberados al medio ambiente representan una gran amenaza para la salud humana. La reducción del grupo nitro es un paso fundamental para la actividad biológica, debido a que se generan intermediarios altamente reactivos. Las cumarinas son moléculas heterocíclicas orgánicas, conocidas como benzopironas. Tienen una amplia variedad de actividades biológicas, características anticancerígenas, Anti-VIH, anti-Alzheimer, antimicrobiana, antioxidante y antiviral. Las propiedades fotofísicas de los derivados cumarínicos están fuertemente relacionadas con la capacidad de donación de i electrones o de captura de electrones de los sustituyentes unidos a su núcleo y el grado de conjugación de las moléculas. La nicotinamida adenina dinucleótido (NADH), es una coenzima que se encuentra en todas las células vivas. Es útil para la detección electroenzimática de ciertos azúcares, alcoholes y aminoácidos. La oxidación electroquímica de NADH a la correspondiente forma oxidada (NAD + ) es de gran interés, debido a su papel como cofactor en muchas reacciones enzimáticas. En intentos de reducir el sobrepotencial y pasivación del electrodo, ha surgido una preferencia general por los electrodos de carbono; y compuestos mediadores de transferencia de electrones, como quinonas, diaminas, ferroceno, fenazina y L-glutamato. Tales mediadores pueden estar presentes en solución o pueden ser inmovilizados sobre la superficie del electrodo. La reducción electroquímica de uno o más grupos nitro de un nitrocompuesto, genera el par redox nitroso-hidroxilamina (NO/NHOH) en el electrodo. Esta reacción se ha utilizado para la oxidación electrocatalítica de NADH. Debido a los antecedentes anteriormente mencionados, en esta tesis se ha estudiado el efecto de los electrodos de carbono vítreo, recubiertos con NTC. Demostrando una detección amperométrica sensible, por parte de mediadores electroquímicos, con el objetivo de estudiar la oxidación de NADH. En el presente trabajo se utilizan electrodos modificados con nanotubos de carbono de pared múltiple (MWNTC). Los electrodos fueron modificados con diversos nitrocompuestos y compuestos cumarínicos como posibles mediadores redox en la electro oxidación de NADH

En la presente tesis se ha realizado un estudio teórico de la formación de nanoestructuras de carbono sobre superficies de catalizadores empleando un método abinitio basado en la teoría DFT (VASP). Para caracterizar distintas formas de interacción entre los adsorbatos y los substratos, se han elaborado varios modelos de superficies y de nanopartículas. Se logró discernir la fase inicial en la obtención de átomos de carbono, a partir del estudio de la reacción de reformado de metano en seco, que luego constituirían las estructuras de carbono tipo grafeno. Una vez obtenido el carbono de la síntesis, se procedió a estudiar su adsorción sobre el substrato, considerando diferentes superficies con defectos y a distintos cubrimientos. Para poder comprender las particula-ridades que gobiernan el proceso de crecimiento del grafeno sobre Pd, se procedió a repetir el estudio sobre Pt y Ni por ser representantes de interacciones grafeno-metal con propieda-des completamente distintas. En este punto se procedió a completar el análisis con las monocapas de grafeno ya forma-das sobre el metal. Los resultados mostraron que las fuerzas de Van der Waals juegan un papel dominante en la adsorción de grafeno en Pd. Los resultados teóricos explican algunas de las particularidades encontradas con imágenes de Microscopia de Alta Resolución, como ser la deformación de las partículas de Pd, el crecimiento de grafeno paralelo a la superficie del metal y la disociación del grafeno de la partícula. Para finalizar vale mencionar que los resultados de espectros vibracionales en la adsorción de especies intermedias de la reacción (CHx, CO) muestran buen acuerdo con resultados experimentales de Espectroscopia Infrarroja. / In this theoretical thesis, ab-initio calculus have been performed in order to study the formation of carbon nanos-tructures on surfaces of catalysts by using a method based on DFT theory (VASP). To characterize different forms of interaction between adsorbates and substrates have been developed several models of surfaces and nanoparticles. We succeded in discern the initial phase in obtaining carbon atoms, from a study of the reaction of dry reforming of me-thane, which constitute the graphene-like carbon structures. Once the carbon is obtained from the synthesis, we procee-ded to study its adsorption on the substrate by considering different surfaces with defects and at various coverages. To understand the characteristics that govern the process of growth of graphene on Pd, we proceeded to repeat the study on Pt and Ni, in order to be representatives of graphene-metal interactions, with completely different properties. At this point we proceeded to complete the analysis of the graphene monolayer already formed on the metal. The results showed that the Van der Waals forces play a dominant role in the adsorption of graphene on Pd. The theoretical results explain some of the features found with images of High Resolution Microscopy, such as the deformation of the Pd particles, the growth of graphene parallel to the metal surface and the dissociation of graphene from the particle. To end, it is worth mentioning that the results of vibrational spectra on the adsorption of intermediates of the reaction (CHx, CO) show a good agreement with experimental Infrared Spectros-copy results.

Memoria (licenciado en ciencias jurídicas y sociales) / Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento / Este trabajo tiene por objeto determinar si los impuestos a las emisiones de carbono son un sistema eficaz para disminuir la emisión de gases de efecto invernadero en Chile y eficiente para hacerlo a un bajo costo económico, y, por lo tanto, debiesen ser implementados en nuestro país. Con el objeto dar respuesta a la interrogante planteada, la exposición se divide en cinco capítulos. El primer capítulo describe los impuestos a las emisiones de dióxido de carbono, analiza sus elementos y expone las críticas y defensas que se han planteado en relación a ellos. El segundo capítulo pretende realizar una comparación con el sistema de permisos de derechos de emisión, con el objeto de determinar si los impuestos realmente constituyen el mejor sistema para reducir emisiones de gases de efecto invernadero en nuestro país. El tercer capítulo describe el impuesto a las emisiones de carbono de Suecia con el fin de mostrar un ejemplo en el cual un acertado diseño ha permitido generar efectos positivos al medio ambiente sin dañar la economía. El capítulo cuarto analiza el escenario tributario y económico actual al que se incorporaría el impuesto, examinando el marco normativo, los impuestos ambientales existentes, incluyendo un análisis del impuesto a las fuentes fijas incorporado por la reforma tributaria de la Ley 20.780 y el marco institucional en el que se encuadraría el impuesto. Finaliza el capitulo quinto generando propuestas normativas en relación a la incorporación del impuesto en nuestro país, considerando los elementos del impuesto y métodos, previamente expuestos, que existen para implementarlo. A partir de dicha investigación, se ha podido concluir que un impuesto a las emisiones de dióxido de carbono, correctamente diseñado, es un mecanismo eficaz y eficiente para disminuir el nivel de emisiones de dióxido de carbono en Chile. El impuesto no solo permitiría reducir las emisiones y mitigar el cambio climático, sino también lograr un doble dividendo en materia de crecimiento económico y reducción de la pobreza

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Química / El monóxido de carbono (CO) es un gas incoloro, inodoro y tóxico que resulta de la combustión de hidrocarburos, por ejemplo, en los procesos oxidativos en industrias químicas y en los motores de combustión interna de vehículos. Por lo tanto, para completar la oxidación de este contaminante se ha estudiado el uso de catalizadores soportados debido a su alta actividad catalítica para la oxidación de CO. Los catalizadores soportados con metales nobles como el platino y paladio poseen gran actividad y estabilidad, pero el costo de estos metales y el envenenamiento que sufren por los compuestos sulfurados ha motivado al estudio de catalizadores alternos. El uso de metales de transición es una alternativa, debido al bajo costo y alta actividad en la oxidación de CO. Con la finalidad de establecer el mejor método de preparación, se estudia los catalizadores de cobre y cerio soportados sobre sílice (Aerosil 130) para determinar la carga óptima mediante ensayos catalíticos para evaluar la actividad y estabilidad de las muestras. Los catalizadores se sintetizaron por el método de co-impregnación (CI) e impregnación secuencial (IS) con diferentes grados de interacción de las especies CuO y CeO2 frente a tres temperaturas de calcinación: 500 ºC, 700 ºC y 900 ºC. El análisis de los catalizadores se realiza por tres técnicas de caracterización: difracción de rayos x (XRD), reducción por temperatura programada (TPR) y adsorción física de N2 (método BET). Para ambos métodos, se fija una carga de 2%Cu variando la carga de cerio y al medir su actividad, por impregnación secuencial se alcanza 90% conversión de CO a los 100 °C. En el método de co-impregnación desaparece la interacción entre CuO-CeO2 al aumentar la temperatura de calcinación, pero se logra una estabilidad de la interfaz al aumentar la carga de cerio al 24% evidenciando el rol promotor del cerio en estos catalizadores, pero a los 100 °C solo alcanza el 68% conversión de CO. Escogido el mejor método se fija una carga de 24%Ce variando la carga de cobre para determinar la relación óptima Cu/Ce a distintas temperaturas de operación. Como resultados tenemos que el catalizador IS 2%Cu-24%Ce presenta la mayor actividad a los 500 ºC y el catalizador IS 10%Cu-24%Ce presenta la mayor actividad a los 700 ºC. Por lo tanto, se concluye que el método de impregnación secuencial (IS) afecta la concentración de las especies de CuO formadas, la interacción del CuO con el CeO2 y mantiene la estabilidad de la interfaz CuO-CeO2 del catalizador cuando es expuesto hasta los 700 ºC, logrando altas conversiones en la oxidación de CO a bajas temperaturas.

Orientador: Maria Valnice Boldrin Zanoni / Co-orientador: Lucio César de Almeida / Banca: Maria del Pilar Taboada Sotomayor / Banca: Magno Aparecido Gonçalves Trindade / Resumo:Em virtude do alto consumo de corantes de cabelo e sua alta diluição em efluentes e estações de tratamento de água após tratamento incompleto, a demanda por métodos analíticos cada vez mais sensíveis e robustos para sua quantificação é altamente pertinente. Diante disso, o presente trabalho descreve a construção de dois sensores eletroquímicos para quantificação de corantes de cabelo. O primeiro consiste no desenvolvimento de um eletrodo de carbono vítreo modificado com compósito de MWCNTs-CHT para determinação simultânea de PPD e RSN em amostras comerciais de tintura permanente de cabelo e em amostras de água de torneira. A Ipa obtida para PPD e RSN são 60% e 100% maiores, respectivamente, quando são comparadas ao eletrodo sem modificação. A reação entre ambos foi monitorada pelas técnicas de espectrofotometria na região UV-Vis, espectrometria de massas e oxidação eletroquímica, onde foi possível diagnosticar a formação da Base de Bandrowski e outros produtos correspondentes à coloração do cabelo. Uma curva analítica foi construída para PPD e RSN com relação linear entre 0,55 a 21,20 mg L-1 e limites de detecção de 0,79 e 0,58 mg L-1, respectivamente. O método foi aplicado em amostras de água de torneira com recuperações em torno de 100% e em amostra da tintura de cabelo comercial (EMBELLEZE MAXTON (2.0 preto natural)), encontrando-se 24,10 e 10,34 mg g-1 de tintura para PPD e RSN, respectivamente. O método foi validado por espectrofotometria. Outro método eletroanalítico foi desenvolvido usando eletrodo de carbono impresso modificado com grafeno para determinação do corante temporário BA-41 em 0,10 mol L-1 de tampão B-R pH 6,90. A corrente de pico é 1.300% maior quando comparada aos eletrodos de carbono impresso e carbono vítreo, ambos sem modificação. Utilizando-se a técnica de onda quadrada, os parâmetros foram otimizados através de... / Abstract: Due to the use of dyes hair and the your high dilution in wastewater and water treatment plants after incomplete treatment, the demand for increasingly sensitive and robust analytical methods for its quantification is highly relevant. Thus, the present work describes the construction of two sensors for quantification of hair dyes. The first was the development of a glassy carbon electrode modified with composite MWCNTs-CHT for simultaneous determination of PPD and RSN in samples of commercial hair dye and in samples of tap water. The Ipa of RSN and PPD presented 60% and 100% increase, respectively, in modified electrode compared to the electrode without modification. The reaction between both was monitored by spectrophotometry in the region UV-Vis, mass spectrometry and electrochemical oxidation where it was possible to diagnose the formation of the Bandrowski base and other related products the hair coloring. An analytical curve for PPD and RSN was constructed and finding a linear range in the interval of 0.55 to 21.2 mg L-1 with detection limit of 0.79 and 0.58 mg L-1, respectively. The method was applied to samples of tap water with recovery around 100% and in sample of commercial hair dye (EMBELLEZE MAXTON (2.0 preto natural)), finding 24.10 and 10.34 mg g-1 of dye for PPD and RSN, respectively. The method was valeted by spectrophotometry. Other electroanalytical method was developed using screen printed electrode modified with grapheme for determining of the temporary dye BA-41 in 0,1 mol L-1 of B-R buffer pH 6,90. The peak current is 1,300% greater when compared with screen printed and glassy carbon electrodes, both unmodified. Through the technique of square wave voltammetry, the method was optimized of multivariate form using factorial design 24 and Doehlert matrix. Under optimized conditions of f (67 Hz), pH (6,90), ΔE (128 mV) and Esw (6 mV), we constructed a calibration curve with a... / Mestre

Um dos grandes desafios a ser vencido para a utilização em larga escala das células a combustível de eletrólito polimérico alimentada com H2 obtido por reforma é a contaminação da superfície do eletrocatalisador de Pt, usualmente utilizado no ânodo,pelos gases CO e CO2 presentes no combustível. Neste trabalho é apresentado o estudo dos mecanismos de tolerância de materiais formados por Pt e Mo (Pt/C, Pt3Mo2/C e Pt1Mo1/C) aos contaminadores CO e CO2 e a influência da temperatura nesses processos. Os estudos foram realizados por meio de curvas de polarização com medidas de espectrometria de massas (EM) on line, experimentos de EM em circuito aberto e voltametria linear de remoção de CO adsorvido no catalisador em diferentes temperaturas. Para os catalisadores Pt/C e Pt3 Mo2 /C os resultados mostraram um aumento em 10 vezes na tolerância ao CO quando a temperatura de operação da célula é elevada em 20°C (de 85°C a 105°C) e uma tolerância significativamente superior do Pt3Mo2/C em relação à Pt/C. A ocorrência do mecanismo bifuncional, do mecanismo Eley-Rideal e da reação de Troca Gás-Água (do inglês Water Gas Shift - WGS) foi confirmada apenas para PtMo/C; porém, a diminuição do sobrepotencial de oxidação do CO com o aumento da temperatura foi notada para ambos os catalisadores. A reação de WGS é acelerada com a elevação da temperatura, confirmando que a cinética é a determinante da reação.Também foi realizada a quantificação do cruzamento do O2 do cátodo para o ânodo, sua participação na eliminação do CO e a influência da temperatura nesse processo. Observou-se que a oxidação parcial do CO pelo O2 efetivamente ocorre, aumenta com a temperatura, porém pouco contribui no processo global de tolerância dos catalisadores Pt/C e PtMo/C. Em relação ao contaminante CO3, confirmou-se a ocorrência da reação RWGS (WGS reversa) para ambos os catalisadores, assim como a reação RWGS eletroquímica. Em termos de desempenho de célula,excelentes resultados foram obtidos com a mesma operando a 105°C - para Pt3Mo2/C e utilizando uma mistura de H2/CO(75 ppm)/CO2(25%), observando-se sobrepotencial anódico de apenas 40 mV em relação ao hidrogênio puro em densidade de corrente de 1 Acm-2. / One of the biggest challenges to be overcome for the widespread use of polymer electrolye fuel cellsfueled with H2 obtained by reform is the surface contamination of the Pt electrocatalyst, usually used in the anode, by CO and CO2 present in the fuel stream. This work presents a study of the tolerance mechanisms of CO and CO2 contaminants on electrode materials formed by Pt and Mo (Pt /C, Pt3Mo2 /C, and Pt1Mo1/C) and the influence of temperature on these processes. The studies were performed using polarization curves with on line mass spectrometry measurements (MS), MS experiments at open circuit, and linear sweep CO stripping at different temperatures. For Pt/C and Pt3Mo2/C catalysts, results showed a 10 fold increase in the CO tolerance when the fuel cell operating temperature is raised by 20°C (85°C to 105°C) and a significantly higher tolerance of Pt3Mo2/C compared to Pt/C. The occurrence of the so called bifunctional mechanism, Eley-Rideal mecanism and the Water Gas Shift (WGS) reaction was confirmed only for PtMo/C, but the decrease in the CO oxidation overpotential with the increase of temperature was noted for both catalysts. Also a quantification of O2 crossover from the cathode to the anode was carried out, together with an evaluation of its participation in the elimination of CO and the characterization of influence of temperature in this process. It was observed that the partial oxidation of CO by O2 does occur, increases with temperature, but it has little effect in the overall tolerance of Pt/C and PtMo/Ccatalysts. The WGS reaction is accelerated by increasing the temperature, confirming that the kinetics of the reaction is rate determinant. Regarding CO2 contaminant, the occurrence of the RWGS reaction (reverse WGS) and the electrochemical RWGS were confirmed for both catalysts. In terms of cell performance, excellent results were obtained with the cell operating at 105°C for Pt3Mo2/C and using a mixture of H2/CO (75 ppm)/CO2 (25%), observing an anodic overpotential of only 40 mVcompared to pure hydrogen was observed at a current density of 1 Acm-2.

Desenvolveu-se neste trabalho um procedimento para incorporação de nanotubos de carbono (NTC) em uma resina fenol / epóxi a ser utilizado como matriz de um compósito de fibra de carbono. Realizando para tal, a oxidação dos NTC com o uso de micro-ondas e sua funcionalização com 3-amino-propil-tri-etoxi-silano, usado com agente de acoplamento entre a resina e o NTC. Após o processamento, como resultado da adição dos NTC na resina, obteve-se um aumento na sua temperatura de transição vítrea e uma melhora no limite de resistência à flexão e impacto. No material compósito fibra de carbono, obtido por laminação manual, onde a resina fenol / epóxi mais NTC foi usada como matriz, obteve-se o aumento do limite de resistência à tração e ao impacto, confirmado por uma análise de variância com 95% de confiança, mostrando a eficácia no tratamento dos NTC. / This work has developed a procedure for incorporating carbon nanotubes (CNT) on a phenol / epoxy matrix to be used as a carbon fiber composite. Performing for such oxidation of the NTC with the use of microwaves and their functionalization with 3- aminopropyl-triethoxysilane, a coupling agent used between the resin and CNT. After processing, as a result of the addition of CNT, the resin obtained an increase in the glass transition temperature and an improvement in flexural strength and impact resistence. In the carbon fiber composite, hand lay-up prepared, where the phenol / epoxy and CNT was used as a matrix, we obtained the increase in the limit of tensile strength and impact resistance, confirmed by an analysis of variance with 95% confidence, showing efficacy in the treatment of CNT.