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An?lise da transfer?ncia de calor de fluidos t?rmicos aditivado com etilenoglicol e pol?meros / Heat transfer analysis of thermal fluids additive with ethylene glycol and polymersSantana, Rony Oliveira de 19 December 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-12-19 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Um sistema de arrefecimento ? usado para manter a temperatura ideal de funcionamento e evitar sobreaquecimento, atrav?s de um fluido t?rmico tamb?m chamado fluido de arrefecimento e um trocador de calor. Os fluidos de arrefecimento s?o normalmente compostos por uma solu??o de ?gua e um aditivo, al?m de aditivos inibidores de corros?o e corantes. O etilenoglicol ? um tipo de ?lcool amplamente utilizado como aditivo por ser totalmente sol?vel, com baixa ou nenhuma atividade corrosiva e quimicamente est?vel, al?m de reduzir a press?o de vapor da ?gua. A redu??o da press?o de vapor da solu??o garante aumento do ponto de ebuli??o (ebulioscopia), permitindo uma maior efici?ncia de troca t?rmica do fluido em temperaturas mais elevadas sem mudan?a de fase, tamb?m ? obtida uma diminui??o do ponto de congelamento da ?gua (crioscopia). Por ser t?xico, o etilenoglicol sofre atualmente concorr?ncia de aditivos org?nicos polim?ricos de alta condutividade t?rmica, desenvolvidos para ter um comportamento t?rmico semelhante ao etilenoglicol, com a vantagem de ser at?xicos e biodegrad?veis. Este trabalho desenvolveu an?lises experimentais para caracteriza??o energ?tica de dois fluidos comerciais de arrefecimento, um a base de etilenoglicol e outro a base de pol?mero, foram realizadas an?lises que estimaram suas propriedades termof?sicas a fim de verificar a efici?ncia energ?tica do processo de transfer?ncia de calor no aparato experimental, desenvolvido como parte integrante deste trabalho. / A cooling system is used to maintain the ideal operating temperature and prevent overheating, through a thermal fluid also called cooling fluid and a heat exchanger. Cooling fluids are usually composed of a solution of water and an additive, as well as corrosion inhibiting additives and colorants. Ethylene glycol is a type of alcohol widely used as an additive because it is completely soluble, with little or no corrosive and chemically stable activity, and also reduces the water vapor pressure. The reduction of the vapor pressure of the solution guarantees boiling point increase (ebullioscopy), allowing a higher thermal exchange efficiency of the fluid at higher temperatures without phase change, also a decrease in the freezing point of the water (cryoscopy) . Because it is toxic, ethylene glycol currently undergoes competition from organic additives with high thermal conductivity, developed to have a thermal behavior similar to ethylene glycol, with the advantage of being non-toxic and biodegradable. This work developed experimental analyzes for the energy characterization of two commercial cooling fluids, one based on ethylene glycol and another based on polymer. Analyzes were carried out to estimate its thermophysical properties in order to verify the energy efficiency of the heat transfer process in the apparatus Developed as an integral part of this work.
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Criopreservação de embriões caninos por congelação lentaGuaitolini, Carlos Renato de Freitas 21 February 2011 (has links)
Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2016-04-28T18:31:11Z
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Dissertacao Carlos Renato de Freitas Guaitolini.pdf: 792984 bytes, checksum: 55b49c255f7a7e0cb47a61520b8b1901 (MD5) / O aumento da demanda em reprodução assistida de cães, bem como a crescente preocupação com a preservação de espécies ameaçadas de extinção têm impulsionado as pesquisas com reprodução canina, e o uso do cão como modelo experimental, em muitos casos, é um modelo mais relevante que os tradicionalmente utilizados para humanos. Além disso, a criopreservação de embriões caninos ainda é um desafio para a comunidade científica. Objetivou-se com este estudo avaliar as taxas de reexpansão da blastocele, taxas de eclosão, a viabilidade embrionária pós-descongelação e o desenvolvimento in vitro de blastocistos caninos criopreservados em glicerol 10% (GLI) e em etilenoglicol 1,5M (EG), por congelação lenta. Foram recuperadas 72 estruturas embrionárias e um total de 125 corpos lúteos foram identificados nos ovários, perfazendo uma taxa de recuperação embrionária de 57,6%. As concentrações plasmáticas de progesterona foram de 4,57±3,77 ng/mL no dia 0 (primeira cópula ou inseminação artificial) e 28,56±3,21 ng/mL no dia 12 (dia da colheita dos embriões). Cinquenta e um blastocistos foram separados aleatoriamente em dois grupos, GLI (n=26) e EG (n=25). Cada grupo foi subdividido em três (M0 = avaliação imediatamente após a descongelação, GLI = 9 e EG = 9; M3 = avaliação três dias após a descongelação e cultivo in vitro, GLI = 8 e EG = 8; e M6 = avaliação seis dias após a descongelação e cultivo in vitro, GLI = 9 e EG = 8). A criopreservação dos embriões foi realizada em máquina de congelação programável, em curva de resfriamento decrescente de 0,6°C até a temperatura de -35°C. Imediatamente após a descongelação, os embriões do M0 foram corados com a associação das sondas fluorescentes iodeto de propídeo (125 μg/ml) e Hoechst 33342 (1mg/ml) para avaliação da viabilidade celular; os embriões do M3 e M6 foram descongelados, cultivados in vitro em estufa com umidade saturada e atmosfera de 5% de CO2 em ar a uma temperatura de 38,5ºC, em meio SOFaa acrescido de 10% de soro fetal bovino (SFB), por três e seis dias, respectivamente, e corados de forma similar. A taxa de reexpansão da blastocele após 24h de cultivo in vitro não diferiu (P = 0,6196) entre os grupos GLI (76,5%) e EG (68,8%), respectivamente. Não foi observada eclosão embrionária em ambos os grupos. As taxas de viabilidade embrionária pós-descongelação dos grupos GLI e EG foram de 60,6±9,7 e 64,4±9,9, respectivamente, e não diferiram (P = 0, 8275). Além disso, não foi verificada diferença (P = 0, 3105) na viabilidade embrionária entre os momentos M0 (61,1±11,6%), M3 (50,0±12,4%) e M6 (76,4±12,0%). Conclui-se que a taxa de reexpansão da blastocele pode ser um indicativo de viabilidade embrionária pós-descongelação; que não há eclosão de blastocistos caninos criopreservados em glicerol 10% ou etilenoglicol 1,5M por congelação lenta e cultivados in vitro em meio SOFaa por até 6 dias; que blastocistos caninos criopreservados em glicerol 10% ou etilenoglicol 1,5M, por congelação lenta, apresentam viabilidade similar pós-descongelação e mantêm-se viáveis por até seis dias em cultivo in vitro. / The raising necessity of assisted reproduction technology in dogs, as well as the increasing deep concern for preservation of endangered species has urged the research with canine species, and the use of the dog as an experimental model, in many cases, is a more relevant model than the traditionally used for human-being. Moreover, canine embryo cryopreservation is still a challenge for the scientific community. The aim of this study was to evaluate the blastocoele re-expansion rates, hatching rates, post-thawing embryonic viability and the in vitro development of canine blastocysts cryopreserved in glycerol 10% and ethylene glycol 1.5M, by slow freezing. A total of 72 embryonic structures were recovered and 125 corpora lutea were identified, performing an embryonic recovery rate of 57.6%. Plasmatic progesterone concentrations were 4.57±3.77 ng/ml on day 0 (first mating or artificial insemination) and 28.56±3.21 ng/mL on day 12 (embryo collection day). Fifty-one blastocysts were randomly allocated into two groups, GLY (n=26) and EG (n=25). Each group was subdivided into three subgroups (M0 = embryonic evaluation immediately after thawing, GLY = 9 and EG = 9; M3 = embryonic evaluation three days after thawing and in vitro culture, GLY = 8 and EG = 8; and M6 = embryonic evaluation six days after thawing and in vitro culture, GLY = 9 and EG = 8). For embryo cryopreservation, a programmable freezer was used, with a cooling-rate curve of 0.6°C/min, until -35°C. Immediately after thawing, embryos from M0 were stained with the association of the probes propidium iodide (125 μg/ml) and Hoechst 33342 (1mg/ml) for cellular viability evaluation; embryos from M3 and M6 were thawed and transferred to synthetic oviduct fluid (SOF) + 10% FCS. Dishes were incubated at 38.5ºC under an atmosphere of 5% CO2 with maximum humidity, for three and six days, respectively, and similar stained. Blastocoele re-expansion rates after 24h of in vitro culture did not differ (P = 0.6196) between GLY (76.5%) and EG (68.8%), respectively. No embryonic hatching was observed in both groups. Post-thawing embryonic viability rates were 60.6±9.7 and 64.4±9.9 for GLY and EG, respectively, without significant difference (P = 0. 8275). In addition, there was no significant difference among moments M0 (61.1±11.6%), M3 (50.0±12.4%) and M6 (76.4±12.0%) for embryonic viability. The present study indicates that blastocoele re-expansion serves as an indicator of post-thawing embryonic viability; that canine blastocysts cryopreserved in glycerol 10% or ethylene glycol 1.5M by slow freezing and cultured in SOFaa medium for 6 days do not hatch in vitro; that canine blastocysts cryopreserved in glycerol 10% or ethylene glycol 1.5M by slow freezing present similar post-thawing viability, and remain viable for up to six days on in vitro culture.
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Uso de etilenoglicol monometiléter como crioprotetor na vitrificação de embriões bovinos produzidos in vitro / Use of ethylene glycol monomethyl ether as cryoprotectant in vitrification of bovine embryos produced in vitroAguiar, Elisângela Madeira Cardoso de 13 March 2015 (has links)
Submitted by Ubirajara Cruz (ubirajara.cruz@gmail.com) on 2017-03-28T15:53:13Z
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Previous issue date: 2015-03-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Os protocolos de vitrificação para produção in vitro de embriões (PIV) bovinos ainda são limitados. Portanto o objetivo desta tese foi identificar um novo protocolo para vitrificação de embriões bovinos PIV. No primeiro estudo (E1), foram determinadas as características de toxicidade do etilenoglicolmonometiléter (EGMME) na solução de vitrificação, com uma pré-exposição dos embriões em soluções contendo EGMME. No primeiro experimento do E1, as taxas de eclosão observadas para embriões expostos a soluções contendo EGMME em concentrações de 5, 10 e 15% durante 5 min a 39°C (30,5, 33,9 e 26,3%, respectivamente) foram semelhantes (P>0,05) à taxa observada para embriões não expostos ao EGMME (46,9%). No segundo experimento do E1, as taxas de eclosão de embriões não expostos a crioprotetores (33,4%) ou expostos ao EGMME a 10 ou 15% (32,9 e 25,1%, respectivamente) foram superiores (P<0,05) à observada para embriões expostos ao etilenoglicol (EG) a 20%,um crioprotetor comumente usado (17.0%). A expressão dos genes Bcl-2 (inibidor de apoptose), Bax (promotor de apoptose) e CCND2 (marcador de proliferação celular) não diferiu entre os grupos (P>0,05). No segundo estudo (E2), o EGMME foi testado em protocolos de vitrificação, em associação com o dimetilsulfóxido (DMSO), com avaliação das taxas de eclosão, da expressão gênica e da implantação dos embriões PIV em fêmeas bovinas previamente sincronizadas. No primeiro experimento do E2, embriões não expostos ao EGMME (controle) foram comparados com cinco tratamentos com exposição a soluções contendo: EG a 20% e DMSO a 20%; EGMME a 20% e DMSO a 15%; EGMME a 15% e DMSO a 15%; EGMME a 15% e DMSO a 20%; e EGMME a 10% DMSO a 20%. As taxas de eclosão não diferiram entre os tratamentos (P>0,05). No segundo experimento do E2, a taxa de eclosão de embriões não vitrificados (63.8%) foi superior (P<0,05) às taxas observadas para embriões vitrificados em soluções contendo EG a 20% e DMSO a 20% (T2) e EGMME a 20% e DMSO 20% (T3) (37.6% e 22.0% respectivamente). As taxas observadas em T2 e T3 foram similares (P>0,05), porém maiores que a taxa de 10.3%observada em T4 (EGMME a 15% e DMSO a 20%). A expressão dos genes BAX (promotor de apoptose) e CCND2 (marcador de proliferação celular) foram semelhantes para todos os grupos (P>0,05), mas a expressão do gene Bcl-2 (inibidor de apoptose) foi inferior no T4 (P<0,05), em comparação com os demais tratamentos. Trinta dias após a implantação dos embriões PIV em T2 e T3, as taxas de prenhez foram de 26,6% para ambos os grupos. Não foram implantados embriões PIV no T4. Esta tese Concluiu se que o EGMME pode ser usado como crioprotetor em protocolos de vitrificação de embriões bovinos PIV, pois não apresentou toxicidade nas concentrações avaliadas. / Vitrification protocols for in vitroproduction (IVP) of bovine embryos are limited. The objective of this thesis was to identify a novel protocols for vitrification of IVP bovine embryos. In the first study (S1), the toxicity characteristics of the Ethylene glycol monomethyl ether (EGMME) were determined after pre-exposure of embryos to solutions containing that cryoprotectant. In the first experiment of S1, hatching rates for embryos exposed to solutions including 5%, 10%and 15% EGMME for 5 min at 39 °C (30.5%, 33.9% and 26.3% respectively) were similar (P<0.05) to those for unexposed embryos (46.9%). In the second experiment of S1, hatching rates for unexposed embryos (33.4%) and for embryos exposed to 10% EGMME (32.9%)and 15% EGMME (25.1%) were greater (P <0.05) than the rate for embryos exposed to 20% ethylene glycol (EG), a commonly used cryoprotectant (17.0%).The expression of the Bcl-2 (inhibitor of apoptosis), Bax (apoptosis promoter) and CCND2 (cell proliferation marker) genes did not differ amongthe groups (P> 0.05). In the second study (S2), EGMME was tested in vitrificationprotocolos, associated with Dimethyl sulfoxide (DMSO), with evaluation of hatching rates, gene expression and implantation vitrified of embryos in previously synchronized cows. In the first experiment of S2, embryos unexposed to EGMME were compared against five treatments with exposure to solutions containing: 20%EG and 20%DMSO; 20% EGMME and 15%DMSO; 15% EGMME and 15% DMSO; 15% EGMME and 20% DMSO; and 10%EGMME and 20% DMSO. Hatching rates were similar across all those treatments (P>0.05). In the second experiment of S2, the hatching rate of non-vitrified embryos (63.8%) was greater (P<0.05) than the rates observed for vitrified embryos conditioned in solutions containing 20% EG and 20% DMSO (T2)and 20% EGMME and 20% DMSO (T3) (37.6% and 22.0%, respectively). The rates of T2 and T3 were similar (P>0.05), but were greater than the 10.3% rate observed for T4 (15% EGMME and 20% DMSO). The expression of the BAX (apoptosis promoter) and CCND2 (cell proliferation marker) genes were similar across treatments (P>0.05). but the Bcl-2 gene (inhibitor of apoptosis) had lower expression in T4 than in the other treatments (P<0.05). Thirty days after implantation of embryos from T2 and T3, pregnancy rates of previously synchronized cows were equal to 26.6% for both groups (no embryos from T4 were used). This thesis concluded thatEGMME can be used as cryoprotectant in vitrificationprotocolos for IVP of cattle embryos because no toxicity was observed at the tested concentrations.
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Estudo de suportes alternativos de carbono ativado de biomassa para aplicação em células a combustível de álcool direto - DAFC’sSILVA, Marconiel Neto da 05 August 2016 (has links)
Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-08-10T13:04:03Z
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Previous issue date: 2016-08-05 / Este trabalho trata da síntese, caracterização e avaliação da atividade catalítica de eletrocatalisadores de Pt e PtSn, suportados em carvão ativado de biomassa com elevada área superficial, obtidos por meio da carbonização e ativação química do material carbonáceo, em diferentes temperaturas e concentração do ativador químico. As séries de materiais suporte em estudo são o BSC (obtido da casca da Castanha-do-brasil, Bertholletia excelsa) e BO (obtido do ouriço da Castanha-do-brasil). Os eletrocatalisadores foram sintetizados pelo método de redução via etilenoglicol. A caracterização física foi realizada com o auxílio das técnicas de Difração de Raio-X (DRX), Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios-X (EDX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), e Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET). O comportamento eletroquímico dos catalisadores frente às reações de eletro-oxidação dos álcoois foi avaliado através de Voltametria Cíclica (VC) e por Cronoamperometria (CA), utilizando-se a técnica do eletrodo de camada ultrafina. Para comparação das atividades catalíticas dos eletrocatalisadores utilizou-se a normalização das correntes pela massa de metal contido em cada eletrodo. Os carbonos ativados de biomassa apresentaram boa capacidade elétrica variando de 52 a 550 Fg-1 e elevada área específica de 1.030 a 3.154 m2g-1 o que conferiu boa dispersão das nanopartículas sobre o material suporte. As medidas de cronoamperometria, em solução ácida de etanol, mostram maior atividade catalítica para Pt73Sn27/BSC800K5R; Pt72Sn28/BO600K3 e Pt57Sn43/BSC600K1F. Já em solução ácida de metanol os eletrocatalisadores Pt86Sn14/BSC800K5; Pt72Sn28/BO800K5 e Pt57Sn43/BSC600K1F apresentaram as melhores respostas catalíticas. / This work deals with the synthesis, characterization and catalytic activity of electrocatalysts Pt and PtSn supported on activated carbon biomass with high surface area, obtained by carbonization and chemical activation of carbonaceous material at different temperatures and concentration of the activator chemical. The series under study are BSC (obtained from the shell of Brazil nut, Bertholletia excelsa) and BO (obtained from bur fiber Brazil nut). The electrocatalysts were synthesized by ethylene glycol via reduction method. The physical characterization was performed using the techniques of X-ray Diffraction (XRD), Energy Dispersive Spectroscopy X-ray (EDS), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmission Electron Microscopy (TEM). The electrochemical behavior of the catalysts for the reactions of electro-oxidation of alcohols was evaluated by cyclic voltammetry and chronoamperometry by using the technique of ultrathin layer electrode. To compare the catalytic activity of electrocatalysts used to normalize currents through the mass of metal contained in each electrode. The activated carbon biomass showed good electrical capacity 52 to 550 g F-1 and high specific area 1030 to 3154 m2 g-1 which gave good dispersion of nanoparticles on the material support. The chronoamperometry measures in acid ethanol solution, show higher catalytic activity for Pt73Sn27/BSC800K5R; Pt72Sn28/BO600K3 and Pt57Sn43/BSC600K1F. Already in acidic methanol solution electrocatalysts Pt86Sn14/BSC800K5; Pt72Sn28/BO800K5 and Pt57Sn43/BSC600K1F showed the best catalytic responses.
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Análise da modelagem utilizada para a simulação computacional do desempenho de um tubo de calor utilizando nanofluidos em seu interior. / Analysis of the modeling used for the computational simulation of the performance of a heat pipe using nanofluids in its interior.Pinto, Rodrigo Vidonscky 16 December 2015 (has links)
A aplicação de nanofluidos em tubos de calor em geral apresenta resultados experimentais satisfatórios em estudos buscando obter uma redução na resistência térmica do tubo de calor. No entanto, os estudos computacionais existentes associando tubos de calor e nanofluidos apresentam resultados conflitantes e carecem de uma discussão mais aprofundada a respeito da validade dos modelos utilizados para a representação computacional do comportamento de um nanofluido em tubo de calor, especialmente utilizando materiais e fluidos não convencionais como nanotubos de carbono ou etilenoglicol. Assim, o presente estudo busca avaliar a exatidão e a precisão obtida em uma série de simulações computacionais utilizando diferentes equações disponíveis na literatura para a modelagem de um nanofluido em um tubo de calor por meio da comparação com dados experimentais da literatura. Esta modelagem utiliza o método dos volumes finitos e permite determinar o efeito da variação dos modelos de propriedades e da concentração volumétrica de um nanofluido nos campos de temperaturas e nas resistências térmicas resultantes das simulações. Os resultados obtidos apresentam concordância com o comportamento esperado do ponto de vista qualitativo, mas falham em representar quantitativamente o comportamento da seção do evaporador dos tubos de calor estudados, apresentando variações máximas entre 1,5% e 23,9% em relação às temperaturas medidas experimentalmente. Isso pode ser justificado pelo fato de que a modelagem do fenômeno de ebulição de um nanofluido é mais complexa do que a modelagem utilizada atualmente em simulações computacionais. Essa consideração possui suporte na literatura e cria possibilidades para pesquisas futuras. / Application of nanofluids in heat pipes usually presents satisfactory experimental results in studies seeking to reduce the thermal resistance of the heat pipe. However, the existing computational studies connecting heat pipes and nanofluids present conflicting results and lack a deeper discussion regarding the validity of the models currently used for the computational representation of the behavior of a nanofluid in a heat pipe, especially using unusual materials and fluids, like carbon nanotubes or ethylene glycol. Thus, the present study seek to analyze the accuracy and the precision obtained in a set of computational simulations using pre-established equations for the modeling of a nanofluid in a heat pipe by using a direct comparison with existing experimental data. This modeling uses the finite volume method and permits to determine the effect of the variation of the properties models and the volume fraction of a nanofluid in the resulting temperature fields and the thermal resistances of the simulations. The obtained results show agreement with the expected behavior qualitatively, but fail to represent the phenomenon quantitatively, presenting maximum variations between 1,5% and 23,9% comparing to the experimentally measured average temperatures. This is justified by the hypothesis that the ebullition phenomenon modeling is more complex than the modeling currently used for computational simulations. This hypothesis is supported by the literature and creates possibilities for future researches.
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Análise da modelagem utilizada para a simulação computacional do desempenho de um tubo de calor utilizando nanofluidos em seu interior. / Analysis of the modeling used for the computational simulation of the performance of a heat pipe using nanofluids in its interior.Rodrigo Vidonscky Pinto 16 December 2015 (has links)
A aplicação de nanofluidos em tubos de calor em geral apresenta resultados experimentais satisfatórios em estudos buscando obter uma redução na resistência térmica do tubo de calor. No entanto, os estudos computacionais existentes associando tubos de calor e nanofluidos apresentam resultados conflitantes e carecem de uma discussão mais aprofundada a respeito da validade dos modelos utilizados para a representação computacional do comportamento de um nanofluido em tubo de calor, especialmente utilizando materiais e fluidos não convencionais como nanotubos de carbono ou etilenoglicol. Assim, o presente estudo busca avaliar a exatidão e a precisão obtida em uma série de simulações computacionais utilizando diferentes equações disponíveis na literatura para a modelagem de um nanofluido em um tubo de calor por meio da comparação com dados experimentais da literatura. Esta modelagem utiliza o método dos volumes finitos e permite determinar o efeito da variação dos modelos de propriedades e da concentração volumétrica de um nanofluido nos campos de temperaturas e nas resistências térmicas resultantes das simulações. Os resultados obtidos apresentam concordância com o comportamento esperado do ponto de vista qualitativo, mas falham em representar quantitativamente o comportamento da seção do evaporador dos tubos de calor estudados, apresentando variações máximas entre 1,5% e 23,9% em relação às temperaturas medidas experimentalmente. Isso pode ser justificado pelo fato de que a modelagem do fenômeno de ebulição de um nanofluido é mais complexa do que a modelagem utilizada atualmente em simulações computacionais. Essa consideração possui suporte na literatura e cria possibilidades para pesquisas futuras. / Application of nanofluids in heat pipes usually presents satisfactory experimental results in studies seeking to reduce the thermal resistance of the heat pipe. However, the existing computational studies connecting heat pipes and nanofluids present conflicting results and lack a deeper discussion regarding the validity of the models currently used for the computational representation of the behavior of a nanofluid in a heat pipe, especially using unusual materials and fluids, like carbon nanotubes or ethylene glycol. Thus, the present study seek to analyze the accuracy and the precision obtained in a set of computational simulations using pre-established equations for the modeling of a nanofluid in a heat pipe by using a direct comparison with existing experimental data. This modeling uses the finite volume method and permits to determine the effect of the variation of the properties models and the volume fraction of a nanofluid in the resulting temperature fields and the thermal resistances of the simulations. The obtained results show agreement with the expected behavior qualitatively, but fail to represent the phenomenon quantitatively, presenting maximum variations between 1,5% and 23,9% comparing to the experimentally measured average temperatures. This is justified by the hypothesis that the ebullition phenomenon modeling is more complex than the modeling currently used for computational simulations. This hypothesis is supported by the literature and creates possibilities for future researches.
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Preparação de micropartículas de quitosana incorporadas de nanogéis de poli-(N-vinilcaprolactama-co-ácido itacônico-co-dimetacrilato de etilenoglicol) via secagem por pulverização para liberação controlada de cetoprofeno / Preparation of poly(N-vinylcaprolactam-co-itaconic acid-coethylene glycol dimethacrylate)-based nanogels embedded in chitosan matrix for controlled release of ketoprofen by spray-drying techniqueFonseca, Jéssica de Matos 16 September 2016 (has links)
Neste trabalho foram desenvolvidas micropartículas híbridas em pó constituídas de uma matriz biodegradável de quitosana incorporada de partículas de nanogéis biocompatíveis sensíveis à temperatura e/ou ao pH para controlar a liberação de cetoprofeno e aumentar sua solubilidade. Cetoprofeno foi encapsulado em nanopartículas de poli(Nvinilcaprolactama- co-ácido itacônico-co-dimetacrilato de etilenoglicol) (poli(NVCL-co- AI-co-EGDMA)-cetoprofeno), sintetizadas via polimerização por precipitação, as quais foram incorporadas em matriz de quitosana (95% desacetilada e Mv) com os objetivos de melhorar a adesão das micropartículas híbridas no local de liberação e de auxiliar no controle de liberação do fármaco. As micropartículas híbridas de quitosana/poli(NVCL-co-AI-co-EGDMA)-cetoprofeno foram preparadas por interação eletrostática entre os polímeros dispersos em meio aquoso, seguida de secagem por pulverização (spray drying) a fim de melhorar a estabilidadedas micropartículas. Inicialmente foi realizado um estudo sobre a influência das concentrações de monômeros e de iniciador no diâmetro hidrodinâmico (Dh) e na sensibilidade à temperatura e ao pH das partículas de nanogéis. Duas formulações de nanogéis contendo partículas com diferentes valores de Dh (R51 = 185,9 nm e R50 = 120,6 nm) foram utilizadas para a encapsulação de cetoprofeno. As morfologias das partículas de nanogel e das micropartículas híbridas foram avaliadas por microscopias eletrônicas de transmissão e de varredura, respectivamente. Calorimetria diferencial de varredura (DSC), difração de raios X (DRX) e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) foram utilizadas para analisar as propriedades térmicas, confirmar a encapsulação de cetoprofeno e avaliar qualitativamente a composição dos materiais e interações entre as matrizes poliméricas, respectivamente. Os resultados mostraram que o cetoprofeno foi amorfizado e encapsulado pela matriz de poli(NVCL-co-AI-co-EGDMA), com uma eficiência de encapsulação de 39,6% e 57,8% para as partículas R50 e R51, respectivamente. As matrizes poliméricas de quitosana e de poli(NVCL-co-AI-co-EGDMA) interagiram durante a sua mistura física e durante o processo de secagem, e a cristalinidade da quitosana diminuiu com a incorporação de partículas de nanogel em sua matriz. Os testes de liberação de cetoprofeno in vitro mostraram que as partículas de nanogéis conseguiram controlar a liberação de cetoprofeno e que liberaram 100% do fármaco encapsulado durante 52h de teste, na condição de pH 7,4 e a 37°C. Os testes também evidenciaram que o tamanho das partículas de nanogel foi o parâmetro que mais interferiu na difusão do cetoprofeno pelas partículas, e que a liberação de cetoprofeno foi mais acelerada para as partículas menores (reação R50). Nas mesmas condições de teste, a incorporação das partículas de nanogel na matriz de quitosana causou um retardo na liberação do cetoprofeno, devido à insolubilidade da quitosana no pH 7,4. E os resultados mostraram que para as micropartículas híbridas com maior concentração de partículas de nanogel com relação à massa de quitosana, a liberação de cetoprofeno foi menos acentuada. Isso ocorreu devido ao maior número de interações entre as matrizes poliméricas, o que limitou o contato das partículas de nanogel com o meio de liberação e diminuiu o grau de liberdade de suas cadeias poliméricas. / In this work, powdered hybrid microparticles composed by a chitosan biodegradable matrix embedded with biocompatible and thermo- and pH-responsive particles-based nanogels were developed and used to control the ketoprofen release and to increase its solubility. Ketoprofen was loaded in poly(N-vinylcaprolactam-co-itaconic acid-coethylene glycol dimethacrylate)-based nanogels (poly(NVCL-co-AI-co-EGDMA)- ketoprofen) synthetized by precipitation polymerization, which were embedded in chitosan matrix (95% deacetilation and Mv) aiming to improve the mucoadhesive properties of hybrid microparticles on the targeted tissue and to support in the control of drug release. Hybrid microparticles of chitosan/poly(NVCL-co-AI-co-EGDMA)- ketoprofen were prepared by electrostatic interactions between polymers dispersed in aqueous media and spray-dried in order to improve the microparticles stability. First, it was carried out a study about the influence of monomers and initiator concentrations in the size (hydrodynamic diameter) and thermo- and pH-responsiveness properties of particles-based nanogels. Two formulations of nanogels with different particle sizes (R51 = 185.9 nm e R50 = 120.6 nm) were used to encapsulate ketoprofen. The morphology of particles-based nanogels and hybrid microparticles was studied by transmission and scanning electron microscopies, respectively. Differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) were used to study thermal properties, to confirm encapsulation of ketoprofen and qualitatively evaluate the composition of materials and interactions between polymeric matrices, respectively. The results showed that ketoprofen was converted from the crystalline to the amorphous state and was encapsulated by poly(NVCL-co-AI-co-EGDMA) matrix, with an encapsulation efficiency of 39.6% and 57.8%, for particles R50 and R51, respectively. Polymeric matrices of chitosan and poly(NVCL-co-AI-co-EGDMA) interacted during their mixture and drying process, and chitosan crystallinity decreased as a result of the incorporation of particles-based nanogels in their matrix. In vitro release tests of ketoprofen showed that poly(NVCL-co-AI-co-EGDMA)-based nanogels controlled the delivery of ketoprofen and 100% of ketoprofen-loaded has been released after 52h of the tests, carried out in pH 7.4 at 37°C. These tests also showed that the particles-based nanogels size was the parameter that most interfered in the ketoprofen diffusion by particles and that the ketoprofen release from smaller particles (R50 reaction) was faster. Under the same conditions, the incorporation of poly(NVCL-co-AI-co-EGDMA)-based nanogels in chitosan matrix slowed the ketoprofen release, due to insolubility of chitosan in the media at pH 7.4. The results showed that hybrid microparticles with a higher concentration of particles-based nanogels, with respect to the mass of chitosan, the release of ketoprofen was less pronounced. It was due to the greater number of interactions between the polymer matrices, which limited the contact of particles-based nanogels with the media of release and reduced the degree of freedom of the polymeric chains.
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Preparação de micropartículas de quitosana incorporadas de nanogéis de poli-(N-vinilcaprolactama-co-ácido itacônico-co-dimetacrilato de etilenoglicol) via secagem por pulverização para liberação controlada de cetoprofeno / Preparation of poly(N-vinylcaprolactam-co-itaconic acid-coethylene glycol dimethacrylate)-based nanogels embedded in chitosan matrix for controlled release of ketoprofen by spray-drying techniqueJéssica de Matos Fonseca 16 September 2016 (has links)
Neste trabalho foram desenvolvidas micropartículas híbridas em pó constituídas de uma matriz biodegradável de quitosana incorporada de partículas de nanogéis biocompatíveis sensíveis à temperatura e/ou ao pH para controlar a liberação de cetoprofeno e aumentar sua solubilidade. Cetoprofeno foi encapsulado em nanopartículas de poli(Nvinilcaprolactama- co-ácido itacônico-co-dimetacrilato de etilenoglicol) (poli(NVCL-co- AI-co-EGDMA)-cetoprofeno), sintetizadas via polimerização por precipitação, as quais foram incorporadas em matriz de quitosana (95% desacetilada e Mv) com os objetivos de melhorar a adesão das micropartículas híbridas no local de liberação e de auxiliar no controle de liberação do fármaco. As micropartículas híbridas de quitosana/poli(NVCL-co-AI-co-EGDMA)-cetoprofeno foram preparadas por interação eletrostática entre os polímeros dispersos em meio aquoso, seguida de secagem por pulverização (spray drying) a fim de melhorar a estabilidadedas micropartículas. Inicialmente foi realizado um estudo sobre a influência das concentrações de monômeros e de iniciador no diâmetro hidrodinâmico (Dh) e na sensibilidade à temperatura e ao pH das partículas de nanogéis. Duas formulações de nanogéis contendo partículas com diferentes valores de Dh (R51 = 185,9 nm e R50 = 120,6 nm) foram utilizadas para a encapsulação de cetoprofeno. As morfologias das partículas de nanogel e das micropartículas híbridas foram avaliadas por microscopias eletrônicas de transmissão e de varredura, respectivamente. Calorimetria diferencial de varredura (DSC), difração de raios X (DRX) e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) foram utilizadas para analisar as propriedades térmicas, confirmar a encapsulação de cetoprofeno e avaliar qualitativamente a composição dos materiais e interações entre as matrizes poliméricas, respectivamente. Os resultados mostraram que o cetoprofeno foi amorfizado e encapsulado pela matriz de poli(NVCL-co-AI-co-EGDMA), com uma eficiência de encapsulação de 39,6% e 57,8% para as partículas R50 e R51, respectivamente. As matrizes poliméricas de quitosana e de poli(NVCL-co-AI-co-EGDMA) interagiram durante a sua mistura física e durante o processo de secagem, e a cristalinidade da quitosana diminuiu com a incorporação de partículas de nanogel em sua matriz. Os testes de liberação de cetoprofeno in vitro mostraram que as partículas de nanogéis conseguiram controlar a liberação de cetoprofeno e que liberaram 100% do fármaco encapsulado durante 52h de teste, na condição de pH 7,4 e a 37°C. Os testes também evidenciaram que o tamanho das partículas de nanogel foi o parâmetro que mais interferiu na difusão do cetoprofeno pelas partículas, e que a liberação de cetoprofeno foi mais acelerada para as partículas menores (reação R50). Nas mesmas condições de teste, a incorporação das partículas de nanogel na matriz de quitosana causou um retardo na liberação do cetoprofeno, devido à insolubilidade da quitosana no pH 7,4. E os resultados mostraram que para as micropartículas híbridas com maior concentração de partículas de nanogel com relação à massa de quitosana, a liberação de cetoprofeno foi menos acentuada. Isso ocorreu devido ao maior número de interações entre as matrizes poliméricas, o que limitou o contato das partículas de nanogel com o meio de liberação e diminuiu o grau de liberdade de suas cadeias poliméricas. / In this work, powdered hybrid microparticles composed by a chitosan biodegradable matrix embedded with biocompatible and thermo- and pH-responsive particles-based nanogels were developed and used to control the ketoprofen release and to increase its solubility. Ketoprofen was loaded in poly(N-vinylcaprolactam-co-itaconic acid-coethylene glycol dimethacrylate)-based nanogels (poly(NVCL-co-AI-co-EGDMA)- ketoprofen) synthetized by precipitation polymerization, which were embedded in chitosan matrix (95% deacetilation and Mv) aiming to improve the mucoadhesive properties of hybrid microparticles on the targeted tissue and to support in the control of drug release. Hybrid microparticles of chitosan/poly(NVCL-co-AI-co-EGDMA)- ketoprofen were prepared by electrostatic interactions between polymers dispersed in aqueous media and spray-dried in order to improve the microparticles stability. First, it was carried out a study about the influence of monomers and initiator concentrations in the size (hydrodynamic diameter) and thermo- and pH-responsiveness properties of particles-based nanogels. Two formulations of nanogels with different particle sizes (R51 = 185.9 nm e R50 = 120.6 nm) were used to encapsulate ketoprofen. The morphology of particles-based nanogels and hybrid microparticles was studied by transmission and scanning electron microscopies, respectively. Differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) were used to study thermal properties, to confirm encapsulation of ketoprofen and qualitatively evaluate the composition of materials and interactions between polymeric matrices, respectively. The results showed that ketoprofen was converted from the crystalline to the amorphous state and was encapsulated by poly(NVCL-co-AI-co-EGDMA) matrix, with an encapsulation efficiency of 39.6% and 57.8%, for particles R50 and R51, respectively. Polymeric matrices of chitosan and poly(NVCL-co-AI-co-EGDMA) interacted during their mixture and drying process, and chitosan crystallinity decreased as a result of the incorporation of particles-based nanogels in their matrix. In vitro release tests of ketoprofen showed that poly(NVCL-co-AI-co-EGDMA)-based nanogels controlled the delivery of ketoprofen and 100% of ketoprofen-loaded has been released after 52h of the tests, carried out in pH 7.4 at 37°C. These tests also showed that the particles-based nanogels size was the parameter that most interfered in the ketoprofen diffusion by particles and that the ketoprofen release from smaller particles (R50 reaction) was faster. Under the same conditions, the incorporation of poly(NVCL-co-AI-co-EGDMA)-based nanogels in chitosan matrix slowed the ketoprofen release, due to insolubility of chitosan in the media at pH 7.4. The results showed that hybrid microparticles with a higher concentration of particles-based nanogels, with respect to the mass of chitosan, the release of ketoprofen was less pronounced. It was due to the greater number of interactions between the polymer matrices, which limited the contact of particles-based nanogels with the media of release and reduced the degree of freedom of the polymeric chains.
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Filmes nanométricos obtidos a plasma da mistura ácido cítrico-etilenoglicol-metal complexador / Nanometric films obtained by plasma using citric acid-ethylene glycol-metalCavalini, Eliseu Antonio [UNESP] 09 December 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-12-09 / Plasmas de gases e / ou vapores orgânicos produzem filmes finos ou pós apresentando características poliméricas, especialmente quando os plasmas são derivados de monômeros das famílias dos hidrocarbonetos alcoóis, siloxanos, silazanos, e outro. Neste trabalho, os filmes finos foram obtidos a partir da mistura de ácido cítrico-etilenoglicol-metal complexador depositado a plasma, com 13,56 MHz de radiofrequência na potência de 10 a 50 W e pressão fixada a 10 Pa. Os resultados da análise de espectroscopia de infravermelho FTIR mostrou que os grupos vibracionais dos filmes estavam preservados, mas com modificações em suas estruturas moleculares. Foram observados nos resultados obtidos por espectroscopia fotoelétrica de raios-X modificações na composição química da ligação oxigênio-carbono e oxigênio-hidrogênio com variação da potência de 10 a 50 W. A taxa de deposição dos filmes finos diminuiu de 0,10 a 0,08 nm/minuto com o aumento da potência de 10 a 50 W. As propriedades óticas das amostras como o índice de refração, coeficiente de absorção, gap ótico foram investigados por espectroscopia UV- visível. Destas análises foram possíveis obter valores n de 1,54 a 1,50 e energia do gap entre 4,75 e 4,85 eV. A técnica de ângulos de contato e foi utilizada para investigar a molhabilidade das amostras, que apresentaram caráter hidrofílico em todas as condições de deposição dos filmes. A técnica de EDS foi usada para investigar as composições químicas das amostras. Além disso, os filmes obtidos apresentaram valores de condutividade elétrica superior a 10-8 (Ωcm)-1 e constantes dielétricas entre 2,4 e 2,7. / Plasmas from gases and / or organic vapors produce thin films or powders presenting polymeric characteristics, especially when the plasmas are derived from monomers of the families of hydrocarbons, alcohols, siloxanes, silazanes, and others. In this work, thin films were obtained by citric acid / ethylene glycol / complex metal deposited by 13.56 MHz RF plasma at 10 and 50 W fixed pressure 10 Pa. FTIR spectroscopy showed that the main vibrational groups of the films were preserved, but with modifications in their molecular structures. It was observed by X –ray photoelectron spectroscopy chemical composition modifications in oxygen – carbon and oxygen – hydrogen bond while the deposition power changed from 10 to 50 W. The deposition rate of the samples decreased from 0.10 to 0.08 nm / minute while the RF power increases from 10 to 50 W. The samples optical properties as refractive index n, absorption coefficient, optical gap Eg were investigated by UV – Visible spectroscopy. From these analysis were possible to obtain values of n from 1.54 to 1.50 and Eg between 4.75 and 4.85 eV. Contact angle and surface energy measurements were used to investigate the wettability of composite Polymer films, for all depositions conditions the films presented hydrophilic character. EDS was used investigate components of the samples. Moreover, the film showed electrical conductivity values greater than 10-8(Ωcm)-1 and dielectric constant between 2.2 and 2.7.
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Synthèse de nanomatériaux de morphologie coeur@coquille : application à l'oxydation électrocatalytique d'alcools en milieu alcalin / Synthesis and application of nanocatalysts inspired by the core@shell morphology for the electro-oxidation of alcohols in alkaline medium / Síntese e aplicação de nanocatalisadores inspirados na morfologia core@shell para a eletro-oxidação de álcoois em meio alcalinoSilva, Rodrigo Garcia da 01 July 2016 (has links)
Cette étude traite de la préparation de nanomatériaux à base de palladium et de platine qui ont une morphologie contrôlée, et de la caractérisation de leur activité électrocatalytique vis-à-vis de l'oxydation de l'éthanol, l'éthylène glycol et le glycérol en milieu alcalin. La détermination des différentes propriétés de ces matériaux utilisés comme catalyseurs anodiques a permis la compréhension des étapes clés et l'élucidation des principaux chemins réactionnels impliqués dans la conversion électrochimique de ces alcools utilisables comme combustible dans une pile.Dans ce contexte, ces nanomatériaux ont été synthétisés soit par la méthode d'auto-assemblage électrostatique, soit par la méthode polyol assistée par microondes. Ces méthodes de synthèse chimique choisies car plus adaptées à cette fin, ont permis d'obtenir des nanoparticules de type cœur@coquille dont les atomes de palladium ou de platine sont situés dans la coquille, et le cœur constitué de nickel, ruthénium ou d'étain. Nanomatériaux synthétisés par auto-assemblage électrostatique - Par souci d'économiser les métaux nobles et précieux, sans pour autant perdre en activité, les électrocatalyseurs synthétisés par auto-assemblage électrostatique ont été dispersés dans du carbone Vulcan XC-72R ou déposés sur des Nanotubes de Carbone (NTC) avec un taux de charge métallique de wt. 40%. Les résultats issus des différentes caractérisations physicochimiques ont montré que les matériaux préparés ont des compositions expérimentales (par Spectroscopie de Rayons-X à Dispersion d’Énergie – EDX) similaires aux valeurs nominales ; les paramètres de maille et volume des particule varient légèrement pour les différents matériaux (Microscopie Electronique en Transmission – MET et Diffraction des Rayons X – DRX), mais ont gardé le caractère cristallographique de la structure cubique à faces centrées du palladium et du platine. Les nanoparticules obtenues sont en général de forme sphérique et ont une taille comprise entre 2 et 9 nm ; leur morphologie indique des systèmes très organisés, mais leur structure coeur@coquille n'a pour l'instant pas été formellement déterminée. Des expériences de CO-Stripping ont permis de caractériser électrochimiquement les surfaces actives les matériaux qui ont été synthétisés. Il en résulte leur surface active augmentent de façon très significative des systèmes monométalliques aux électrodes bimétalliques, en particulier les nanocatalyseurs Ru@Pd/NTC et Ni@Pt/NTC qui ont des surfaces spécifiques respectives de 73 et 74 m²g-1Pd/Pt. Concernant l'électrooxydation des alcools en C2 et C3 dans un électrolyte alcalin (1,0 mol L-1 [NaOH] + 0,5 mol L-1 [alcool]), les électrocatalyseurs contenant du platine et déposés sur des nanotubes de carbone ont une meilleure activité électrocatalytique vis-à-vis de l’oxydation du combustible éthylène glycol en termes de densité de courant mesurée à un potentiel de -0,2 V vs. Hg/HgO/OH-. Par exemple, sur l’électrode de composition Ni@Pt/NTC, il a été relevé en début d’expérience de chronoampérométrie une densité de courant de 200 mA mg-1Pt qui a seulement baissé à 180 mA mg-1Pt après une étude qui a duré 90 minutes.Des analyses par chromatographie liquide (CLHP) ont été entreprises pour déterminer les molécules issues de l’oxydation des combustibles susmentionnés. Les taux de conversion de l'éthylène glycol et du glycérol ont respectivement atteint 74 et 58 % après 12 heures d'électrolyse par chronoampérométrie sur les catalyseurs Ru@Pt/NTC et Ni@Pt/NTC. Si l’oxydation du glycérol produit sélectivement des ions formiate et oxalate sur Ru@Pt/NTC, elle conduit majoritairement aux ions tartronate et mesoxalate sur l’électrode Ni@Pt/NTC, révélant ainsi deux chemins réactionnels de la transformation électrochimique du combustible glycérol selon la structure cœur-coquilles du matériau bimétallique. / The present study proposes the synthesis of nanocatalysts based on palladium and platinum with high morphological organization and investigates their catalytic activity for the electrooxidation of ethanol, ethylene glycol, and glycerol in alkaline medium, seeking to understand the steps and mechanisms involved in these reactions. The nanomaterials were synthesized by the electrostatic self-assembly method and by the polyol microwave-assisted method. The goal was to obtain nanoparticles with morphology inspired by the core@shell-type systems, where the shell layer consists of platinum or palladium, and the core contains nickel, ruthenium, or tin. The electrocatalysts synthesized by the electrostatic self-assembly method were supported on Carbon Vulcan XC-72R or Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWCNT, metal/carbon = 40:60). Morphology characterization data indicated uniform spherical shape nanoparticles with size ranging between 2 and 9 nm, besides, the specific morphology point to a particular degree of organization. However, the presence of the core@shell-type system was not confirmed through this analysis. CO-Stripping experiments demonstrated that the electrochemically active surface area of the bimetallic systems increased significantly, particularly for the nanocatalysts Ru@Pd/CNT and Ni@Pt/CNT, whose surface areas were 72.8 and 74.1 m²g-1Pd/Pt² respectively. Concerning the electrooxidation of C2 and C3 alcohols in alkaline medium (1.0 mol L-1 NaOH + 0.5 mol L-1 Fuel), M@Pt/CNT systems exhibited higher catalytic activity, especially when employing ethylene glycol as the fuel, which provided the highest catalytic current at constant potential (Eapp = -0.2 V vs. Hg/HgO/OH-). Specifically, the Ni@Pt/CNT nominal composition presented catalytic activity of 180 mA mg-1Pt. Electrochemical conversion studies were performed with the ethyleneglycol-Ru@Pt/CNT and glycerol-Ni@Pt/CNT systems, and after 12 hours of electrolysis, conversion reached values around 74% and 58%, respectively. Concerning the preferential mechanisms for glycerol electrooxidation, evaluated by liquid chromatography analysis, glycerate and tartronate ions were the major intermediates formed. The Ru@Pt/CNT nanocatalyst was selective for formate and oxalate ions. In addition, Ni@Pd/CNT generated mesoxalate ion during the reaction, suggesting a dual pathway for glycerol conversion, via tartronate and/or mesoxalate ions.The nanostructured materials synthesized by the polyol microwave-assisted method were supported on carbon Vulcan XC-72R with 20% wt. metallic loading. Briefly, the metal cores were synthesized separately for successive deposition of the noble metal, by employing the consecutive reductions technique. We investigated the palladium-based bimetallic catalysts, with ruthenium or nickel metallic cores, for the electrooxidation of ethylene glycol (0.1 mol L-1) in alkaline medium (0.1 mol L-1 NaOH). Morphology characterization data indicated that Pd/C catalyst displayed different nanoparticle shapes, and particle size ranged from 3 to 40 nm. Ru@Pd/C and Ni@Pd/C displayed spherical shape with particle size between 2 and 7 nm and between 3 and 10 nm, respectively. Ni@Pd/C exhibited the higher activity towards ethylene glycol oxidation in alkaline medium, reaching values of about 80 mA mg-1Pd at the end of chronoamperometry experiments. Overall, combination of the results obtained by liquid chromatography-mass spectrometry and infrared spectroscopy in situ showed that oxidation of glycolate ion is the limiting step for ethylene glycol conversion in alkaline medium in the presence of palladium-based catalysts. Lower amounts of glycolaldehyde, glyoxylate, and oxalate ions emerged at the end of electrolysis procedure, and no carbonate arose. / O presente estudo tem como objetivo propor a síntese de nanocatalisadores à base de paládio e platina com elevada organização morfológica e investigar a referente atividade catalítica ao promover a eletro-oxidação do etanol, etilenoglicol e glicerol em meio alcalino, buscando assim compreender as etapas e mecanismos envolvidos perante estas reações. Neste contexto, os nanomateriais foram sintetizados pelo método de automontagem eletrostática e pelo método de poliol assistido por micro-ondas. Estas metodologias foram selecionadas a fim de obter nanopartículas com morfologia inspirada em sistemas do tipo core@shell (núcleo@casca), empregando átomos de paládio ou platina localizados na casca sobre núcleos de níquel, rutênio ou estanho. Os eletrocatalisadores sintetizados via automontagem eletrostática foram suportados em Carbono Vulcan XC-72R ou Nanotubos de Carbono de paredes múltiplas, com razão metal:carbono igual a 40:60. As nanopartículas obtidas apresentaram tamanho que variou entre 2-9 nm, formato esférico em quase sua totalidade e morfologia que indicava a presença de um determinado grau de organização; entretanto não foi confirmada a presença de sistemas do tipo core@shell. Experimentos de CO-Stripping demonstraram um aumento significativo da área eletroquimicamente ativa dos sistemas bimetálicos, com destaque para os nanocatalisadores Ru@Pd/NTC e Ni@Pt/NTC que apresentaram valores de 72,8 e 74,1 m² g-1Pd/Pt² respectivamente. Perante a eletro-oxidação dos álcoois C2 e C3 em meio alcalino (1,0 mol L-1 [NaOH] + 0,5 mol L-1 [Combustível]), os sistemas que apresentaram atividade catalítica mais elevada foram M@Pt/NTC, destacando o etilenoglicol como o combustível que propiciou a maior corrente catalítica quando submetido a potencial constante (E = -0,2 V vs. Hg/HgO/OH-). Mais especificamente, a composição Ni@Pt/NTC apresentou ao final dos experimentos de cronoamperometria um valor de atividade catalítica da ordem de 180 mA mg-1Pt. Os estudos de conversão eletroquímica demonstraram que ao empregar os sistemas etilenoglicol-Ru@Pt/NTC e glicerol-Ni@Pt/NTC atinge-se valores de conversão eletroquímica da ordem de 74% e 58%, respectivamente, após 12 horas de eletrólise a potencial controlado. Quanto aos mecanismos preferenciais de eletro-oxidação do glicerol, avaliados empregando análises de cromatografia líquida, foi verificada a formação majoritária dos íons glicerato e tartronato. Pontualmente, o nanocatalisador Ru@Pt/NTC indicou seletividade para a produção de íons formato e oxalato. Contudo, o catalisador Ni@Pd/NTC propiciou a eletrogeração do íon mesoxalato, sugerindo uma rota dupla de conversão do glicerol, via formação de íons tartronato e/ou mesoxalato.Os materiais nanoestruturados sintetizados via metodologia poliol assistida por micro-ondas foram suportados em Carbono Vulcan XC-72R com carga metálica igual a 20%. Especificamente para este caso, foram sintetizados os núcleos metálicos separadamente, para posterior deposição do metal nobre, empregando a técnica de reduções consecutivas. Foram investigados catalisadores bimetálicos à base de paládio, com núcleos de rutênio ou níquel, para promover a eletro-oxidação do etilenoglicol (0,1 mol L-1) em meio alcalino (0,1 mol L-1 NaOH). As nanopartículas de Pd/C apresentaram diferentes formatos e intervalo de tamanho entre 3-40nm. Para os catalisadores Ru@Pd/C e Ni@Pd/C foram verificados sistemas esféricos com variação do tamanho de partículas entre 2-7 nm e 3-10 nm, respectivamente. Os nanomateriais de composição nominal Ni@Pd/C exibiram elevada atividade para oxidar as moléculas de etilenoglicol em meio alcalino, atingindo valores da ordem de 80 mA mg-1Pd ao final dos experimentos de cronoamperometria.
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