Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-22Bitstream added on 2014-06-13T18:53:42Z : No. of bitstreams: 1 paula_aj_me_araiq.pdf: 4248467 bytes, checksum: 8dc95ae46ec5d889f9869c43632e6cd9 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As piezocerâmicas de chumbo a base de Pb(Zr1-xTix)O3 (PZT) sempre tiveram destaque devido às suas excelentes propriedades piezoelétricas. Suas aplicações como sensores, atuadores e capacitores tornaram essas cerâmicas um alvo de incessantes estudos. Entretanto, cresce a necessidade de substituí-las devido ao impacto ambiental causado pelo chumbo. Com este objetivo, pesquisas em busca de materiais alternativos vêm ganhando destaque na comunidade científica internacional. Nesse contexto, os únicos materiais que apresentaram características equiparáveis ao PZT foram os niobatos alcalinos texturizados. Entretanto, para a obtenção dessas cerâmicas texturizadas foi necessária a produção de templates de niobato de sódio (NaNbO3) por complexos processos de síntese, uma vez que estes não estão disponíveis comercialmente. Nessa linha de estudo, o presente projeto de pesquisa buscou a síntese de moldes (templates) de niobato de sódio e de potássio para texturização de cerâmicas livres de chumbo a base de niobatos alcalinos (NaKLiNbO3) por método “Templated Grain Growth” (TGG) e “Reactive Templated Grain Growth” (RTGG). Os templates foram produzidos por síntese hidrotérmica assistida por microondas (H-M), a 200ºC, e com variações de tempo, tipo de precursor de nióbio e concentração de reagentes. Os templates de NaNbO3 e KNbO3 foram produzidos através da reação entre um precursor de nióbio (Nb2O5 ou NH4.NbO.(C2O4)2.(H2O)2.(H2O)n) e o hidróxido do respectivo metal alcalino (NaOH ou KOH). O NaNbO3 foi produzido com ambos os precursores de nióbio, embora o oxalato amoniacal favoreça a cristalização de partículas cúbicas de maior tamanho (>4μm). Durante a síntese do NaNbO3, as análises de difratometria de raios X (DRX) e de microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostraram que as microfibras de Na2Nb2O6.nH2O formadas são uma fase intermediária... / PZT-based materials [Pb(Zr1-xTix)O3] are the most used piezoceramics around the world due to their excellent piezoelectric properties. Their applications as sensors, actuators and capacitors made these ceramics the center of unceasing studies. However, the necessity of substituting these materials has been increased mainly because of the environment impact caused by the lead element. With this objective, new researches aiming the discovery of alternative materials have been growth in the scientific community. In this context, the only materials which presented properties at the level of PZT were the texturized alkalines niobates. Nevertheless, to produce such texturized ceramics, the use of complexes methods of synthesis was necessary to create templates of sodium niobate (NaNbO3), once they are not commercially available. Therefore, this project attempted to produce templates of sodium and potassium niobates intending the texturization of alkaline niobate-based ceramics (NaKLiNbO3) by Templated Grain Growth (TGG) and Reactive Templated Grain Growth (RTGG) methods. The templates were produced by means of a microwave assisted hydrothermal synthesis (M-H), at 200ºC, by varying the time, type of niobium precursor and reactants concentrations. The templates of NaNbO3 e KNbO3 were produced through the reaction between a niobium precursor (Nb2O5 or NH4.NbO.(C2O4)2.(H2O)2.(H2O)n) and the hydroxide of the respective alkaline metal (NaOH or KOH). The NaNbO3 was synthesized by both niobium precursors, though the niobium ammoniacal oxalate promoted the formation of cubic particles of NaNbO3 with greater sizes (>4μm). During the synthesis of the NaNbO3, the analysis of X-ray diffratometry (XRD) and scanning electronic microscopy (SEM) indicated that the microfibers of Na2Nb2O6.nH2O are formed as an intermediary phase towards the NaNbO3 crystallization... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Maria Aparecida Zaghete Bertochi / Banca: Laudemir Carlos Varanda / Banca: Cauê Ribeiro de Oliveira / Resumo: As piezocerâmicas de chumbo a base de Pb(Zr1-xTix)O3 (PZT) sempre tiveram destaque devido às suas excelentes propriedades piezoelétricas. Suas aplicações como sensores, atuadores e capacitores tornaram essas cerâmicas um alvo de incessantes estudos. Entretanto, cresce a necessidade de substituí-las devido ao impacto ambiental causado pelo chumbo. Com este objetivo, pesquisas em busca de materiais alternativos vêm ganhando destaque na comunidade científica internacional. Nesse contexto, os únicos materiais que apresentaram características equiparáveis ao PZT foram os niobatos alcalinos texturizados. Entretanto, para a obtenção dessas cerâmicas texturizadas foi necessária a produção de templates de niobato de sódio (NaNbO3) por complexos processos de síntese, uma vez que estes não estão disponíveis comercialmente. Nessa linha de estudo, o presente projeto de pesquisa buscou a síntese de moldes (templates) de niobato de sódio e de potássio para texturização de cerâmicas livres de chumbo a base de niobatos alcalinos (NaKLiNbO3) por método "Templated Grain Growth" (TGG) e "Reactive Templated Grain Growth" (RTGG). Os templates foram produzidos por síntese hidrotérmica assistida por microondas (H-M), a 200ºC, e com variações de tempo, tipo de precursor de nióbio e concentração de reagentes. Os templates de NaNbO3 e KNbO3 foram produzidos através da reação entre um precursor de nióbio (Nb2O5 ou NH4.NbO.(C2O4)2.(H2O)2.(H2O)n) e o hidróxido do respectivo metal alcalino (NaOH ou KOH). O NaNbO3 foi produzido com ambos os precursores de nióbio, embora o oxalato amoniacal favoreça a cristalização de partículas cúbicas de maior tamanho (>4μm). Durante a síntese do NaNbO3, as análises de difratometria de raios X (DRX) e de microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostraram que as microfibras de Na2Nb2O6.nH2O formadas são uma fase intermediária... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: PZT-based materials [Pb(Zr1-xTix)O3] are the most used piezoceramics around the world due to their excellent piezoelectric properties. Their applications as sensors, actuators and capacitors made these ceramics the center of unceasing studies. However, the necessity of substituting these materials has been increased mainly because of the environment impact caused by the lead element. With this objective, new researches aiming the discovery of alternative materials have been growth in the scientific community. In this context, the only materials which presented properties at the level of PZT were the texturized alkalines niobates. Nevertheless, to produce such texturized ceramics, the use of complexes methods of synthesis was necessary to create templates of sodium niobate (NaNbO3), once they are not commercially available. Therefore, this project attempted to produce templates of sodium and potassium niobates intending the texturization of alkaline niobate-based ceramics (NaKLiNbO3) by Templated Grain Growth (TGG) and Reactive Templated Grain Growth (RTGG) methods. The templates were produced by means of a microwave assisted hydrothermal synthesis (M-H), at 200ºC, by varying the time, type of niobium precursor and reactants concentrations. The templates of NaNbO3 e KNbO3 were produced through the reaction between a niobium precursor (Nb2O5 or NH4.NbO.(C2O4)2.(H2O)2.(H2O)n) and the hydroxide of the respective alkaline metal (NaOH or KOH). The NaNbO3 was synthesized by both niobium precursors, though the niobium ammoniacal oxalate promoted the formation of cubic particles of NaNbO3 with greater sizes (>4μm). During the synthesis of the NaNbO3, the analysis of X-ray diffratometry (XRD) and scanning electronic microscopy (SEM) indicated that the microfibers of Na2Nb2O6.nH2O are formed as an intermediary phase towards the NaNbO3 crystallization... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

VIEIRA, Laís Helena e Sousa. Preparação e caracterização de materiais híbridos ferro-carbono e avaliação de suas propriedades catalíticas. 2016. 73 f. Dissertação (Mestrado em química)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2016. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-28T17:23:07Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_lhsvieira.pdf: 2123891 bytes, checksum: da0ce124da9150e14a4fdae7482db7ed (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-08-02T14:37:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_lhsvieira.pdf: 2123891 bytes, checksum: da0ce124da9150e14a4fdae7482db7ed (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-02T14:37:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_lhsvieira.pdf: 2123891 bytes, checksum: da0ce124da9150e14a4fdae7482db7ed (MD5) Previous issue date: 2016 / The one pot hydrothermal carbonization method was used to prepare hybrid materials based on carbon and iron species. The as - prepared solids were appliedin glycerol acetylation with acetic acid reaction at 180 °C for 24 h. The glucose was used as carbon source whereas ferrous iron sulfate salt was the iron species precursor. The synthetized samples were labelled as xFe@C, being x the nominal iron (II) content in weight percentage (0, 1, 5, 10, 15 and 30 %wt). The hybrid materials were characterized through chemical composition, structure, morphology and texture, as well. X - ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectra (FTIR) techniques showed that the solids mostly amorphous had carboxylic acids and hydroxyls superficial functional groups. FTIR spectra exhibited band sassigned to be from carboxylic acids /carboxylate functional groups interacting with Fe2+/Fe3+species. SEM images indicated the formation of dense spheres possessing smooth surfaces with sizes varying from 1 to 7 μm. X-ray photoelectron spectroscopy confirmed the existence of the ionic Fe2+and Fe3+ species on the surface of the solids. The catalytic properties of the as - synthesized solids towards glycerol acetylation reaction with acetic acid were carried out using the following parameters: catalyst mass (25, 50, 75 and 100 mg), temperature (80, 100 and 120 °C) and the acetic acid/glycerol molar ratio (3:1, 6:1, 9:1). The solids possessing low iron content such as from 1Fe@C to 15Fe@C samples showed very low activity. On the other hand, increased iron contents as for 30Fe@C sample had a glycerol conversion of 20%. The main products o btained in the reaction were monoacetylglycerol (MAG), diacetylglycerol (DA G) and triacetylglycerol (TAG), being the byproducts formation negligible. The results obtained using the several parameters indicates that the catalyst performance depend ed on the amount of iron species, catalyst mass as well as the glycerol to acetic acid molar ratio. / O método de carbonização hidrotérmica em uma única etapa foi utilizado para preparar materiais híbridos à base de carbono e espécies de ferro Os sólidos como-preparados foram aplicados na reação de acetilação do glicerol com ácido acético a 180 °C durante 24 h A glicose foi usada como fonte de carbono enquanto o sal sulfato ferroso foi empregado como precursor das espécies de ferro. As reações foram conduzidas a 180 °C por 24 h As amostras preparadas foram denominadas de xFe@C, sendo x o teor nominal de ferro (II) em porcentagem de massa ( 0 1 5 10 15 30 % (m/m)) Os materiais foram caracterizados quanto à composição química estrutura, morfologia e textura As técnicas de difração de raios X (DRX) e a espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) mostraram a formação de sólidos amorfos contendo grupos funcionais superficiais tais como ácidos carboxílicos e hidroxilas Os espectros de FTIR exibiram bandas assinaladas ao grupo ácido carboxílico/carboxilato os quais interagem com os íons Fe2+/Fe3+ As imagens de microscopia eletrônica de varredura dos materiais híbridos indicaram a formação de esferas densas com superfícies lisas de tamanhos da ordem de 1 – 7 µm A espectroscopia fotoelétrons excitados por raios X (XPS) confirmou a existência de espécies iônicas Fe2+ e Fe3+ na superfície do sólido A avaliação das propriedades catalíticas dos materiais na reação de acetilação de glicerol com ácido acético foi conduzida variando-se os seguintes parâmetros: massa do catalisador (25, 50, 75, 100 mg) temperatura (80 100 e 120 °C) bem como a razão molar de ácido acético/glicerol (3:1 6:1 9:1). As amostras que possuíam baixo teor de ferro tais como 1Fe@C a 15Fe@C apresentaram baixa atividade Por outro lado aumentando-se o teor de ferro tal como para a amostra 30Fe@C mostrou-se uma conversão de glicerol de 20% Os principais produtos formados nas reações envolvendo foram monoacetilglicerol (MAG) diacetiglicerol (DAG) e triacetilglicerol (TAG) de modo que formação de subprodutos foi negligenciada Assim com os resultados das variações dos parâmetros citados foi possível concluir que a atividade catalítica depende da quantidade de ferro e a massa de catalisador bem como a razão molar de glicerol/ácido acético.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-18Bitstream added on 2014-06-13T19:17:20Z : No. of bitstreams: 1 teixeira_gf_me_araiq.pdf: 3060049 bytes, checksum: 1e07eb9c5f9e559d8f613ee18e23f273 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho foram obtidos pós de Titanato Zirconato de Chumbo (PZT) com razão Zr/Ti igual 52/48 puro com diferentes concentrações de precursor (0,31 molL-1, 0,16 molL-1 e 0,08 molL-1) e pós com adição de Álcool Polivinílico (PVA) que atua como agente de cristalização. Para a preparação dos pós foi utilizada a síntese hidrotérmica assistida por micro-ondas, este método dentre outras vantagens permite obter materiais cristalinos em menores tempos de síntese a baixas temperaturas. Os pós de PZT puro e com PVA foram obtidos em diferentes tempos de síntese a temperatura de 180°C. As amostras foram caracterizadas por Difratometria de Raios X (DRX), Espectroscopia Raman, Microscopia Eletrônica de Varredura de alta resolução (MEV-FEG), Espectroscopia de Fotoluminescência (FL) e Espectroscopia na região do Ultra-Violeta Visível (UV-Vis). Os resultados de DRX indicaram a obtenção de PZT puro e PZT/PVA com estrutura cristalina tetragonal e romboédrica à partir de 1hora de síntese, independente da concentração dos precursores. As partículas possuem forma semelhante a cubos ou folhas que formam mesoestruturas para PZT puro e PZT/PVA. O band gap de energia calculado à partir dos dados de UV-Vis indicaram valores no intervalo de 2,7 eV a 3,1 eV. As bandas de emissão fotoluminescente seguem o modelo da banda larga com máximo de emissão predominante na região verde do espectro eletromagnético / Pure powders of Lead Zirconate Titanate (PZT) with ratio Zr/Ti equal 52/48 with different concentrations of precursor (0.31 mol L-1, 0.16 mol L-1 and 0.08 mol L-1) and PZT powders with addition of Polyvinyl Alcohol (PVA) which acts as an agent of crystallization was obtained using hydrothermal synthesis assisted by microwaves. Among other advantages this method allows to obtain crystalline materials synthesis time decreases and low temperatures. The powders of pure PZT and PZT/PVA were obtained by different times of the synthesis at temperature 180°C. The samples were submitted to characterizations by X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, scanning electron microscopy high resolution (SEM-FEG), photoluminescence spectroscopy (PL), Ultra-Violet Visible (UV-Vis) spectroscopy. The XRD results indicate that pure PZT and PZT/PVA present a tetragonal and rhombohedral structure since one hour of synthesis, independent of precursors concentration. The shape of particles resembles cubes or sheets that form mesostructure for pure PZT and PZT/PVA. The band gap energy calculated from UV-Vis data indicated values in the range of 2.7 eV to 3.1 eV. The photoluminescent emission bands follow the model of broadband with maximum emission predominant in the green region of the electromagnetic spectrum

La normativa contenida en el Decreto 291/2008 impone nuevas condiciones en la representación del sistema para los procesos de Planificación de la Operación del CDEC-SIC. Estas nuevas condiciones en la representación incrementarán el esfuerzo computacional asociado al algoritmo de Programación Dinámica Dual Estocástica que soluciona el problema de coordinación hidrotérmica, con el consecuente aumento en los tiempos de ejecución del software asociado, lo que puede comprometer el cumplimiento de los plazos con los que cuenta el Departamento de Planificación de la Operación del CDEC-SIC. Motivado por lo anterior se propone como objetivo de este trabajo de título, la evaluación de nuevas alternativas en el tratamiento de las series hidrológicas que alimentan el modelo de Programación de Largo Plazo (PLP) para obtener mejoras en la precisión de la solución y los tiempos de ejecución. Lo que se busca es reducir el número de hidrologías muestreadas durante la fase de optimización del modelo (aperturas). Para esto, en una primera instancia, se consideran: el Análisis de Componentes Principales, la aplicación de Modelos Temporales para la obtención de Series Sintéticas y el Agrupamiento de Hidrologías en Clusters; eligiendo esta última opción. Se propone la selección de k aperturas a partir de la estadística actual de 48 años hidrológicos, utilizando como referencia los centroides resultantes de la agrupación de esta estadística en k grupos o clusters. Con esto se espera incluir en las k aperturas escogidas, condiciones hidrológicas diferentes entre sí, a fin de mantener la variabilidad de la muestra original. El trabajo comienza con una etapa exploratoria donde se evalúa la reducción desde 48 a 24, 12, 6 y 3 aperturas. Se constata un descenso del tiempo de ejecución al disminuir el número de aperturas y se obtienen resultados acordes con los correspondientes a la metodología actual, analizándose para estos efectos, las series de: costos marginales en la barra Quillota 220 kV, costos térmicos por etapa y valor del agua en los embalses del SIC. A partir de los buenos resultados de la primera etapa, se analizan opciones intermedias entre 6 y 12 aperturas, las que resultan satisfactorias en tiempos de ejecución y precisión de la solución. Finalmente, se establecen criterios de selección del número de clusters a utilizar y, por ende, del número de aperturas; éstos son: el tiempo de ejecución del programa y el índice de validación de clusters “silhouette”. Del primero y, a fin de garantizar que la muestra sea insesgada, se obtiene que la replicación de aperturas no incrementa el tiempo de ejecución con respecto al caso que no las replica. El segundo criterio permite distinguir qué particiones realizadas no corresponden a una estructura natural de grupos de la muestra original, a partir del análisis del valor de “silhouette” promedio y de sus gráficas asociadas. El trabajo desarrollado determina la selección de un menor número de aperturas, manteniendo la precisión de los resultados y disminuyendo los tiempos de ejecución. Esta memoria selecciona las aperturas a partir de la energía afluente global del sistema, por lo que queda abierta la posibilidad de definir aperturas para cada cuenca o embalse separadamente, lo cual requeriría la intervención del código del Modelo PLP. En un sentido más amplio, poder modificar la programación del Modelo PLP permitiría evaluar, no sólo las aperturas de la fase de optimización, sino otros aspectos de la modelación del problema con miras a la reducción de los tiempos de ejecución.

Orientador: Maria Aparecida Zaghete Bertochi / Banca: Elaine Cristina Paris / Banca: José Waldo Martínez Espinosa / Resumo: Neste trabalho foram obtidos pós de Titanato Zirconato de Chumbo (PZT) com razão Zr/Ti igual 52/48 puro com diferentes concentrações de precursor (0,31 molL-1, 0,16 molL-1 e 0,08 molL-1) e pós com adição de Álcool Polivinílico (PVA) que atua como agente de cristalização. Para a preparação dos pós foi utilizada a síntese hidrotérmica assistida por micro-ondas, este método dentre outras vantagens permite obter materiais cristalinos em menores tempos de síntese a baixas temperaturas. Os pós de PZT puro e com PVA foram obtidos em diferentes tempos de síntese a temperatura de 180°C. As amostras foram caracterizadas por Difratometria de Raios X (DRX), Espectroscopia Raman, Microscopia Eletrônica de Varredura de alta resolução (MEV-FEG), Espectroscopia de Fotoluminescência (FL) e Espectroscopia na região do Ultra-Violeta Visível (UV-Vis). Os resultados de DRX indicaram a obtenção de PZT puro e PZT/PVA com estrutura cristalina tetragonal e romboédrica à partir de 1hora de síntese, independente da concentração dos precursores. As partículas possuem forma semelhante a cubos ou folhas que formam mesoestruturas para PZT puro e PZT/PVA. O band gap de energia calculado à partir dos dados de UV-Vis indicaram valores no intervalo de 2,7 eV a 3,1 eV. As bandas de emissão fotoluminescente seguem o modelo da banda larga com máximo de emissão predominante na região verde do espectro eletromagnético / Abstract: Pure powders of Lead Zirconate Titanate (PZT) with ratio Zr/Ti equal 52/48 with different concentrations of precursor (0.31 mol L-1, 0.16 mol L-1 and 0.08 mol L-1) and PZT powders with addition of Polyvinyl Alcohol (PVA) which acts as an agent of crystallization was obtained using hydrothermal synthesis assisted by microwaves. Among other advantages this method allows to obtain crystalline materials synthesis time decreases and low temperatures. The powders of pure PZT and PZT/PVA were obtained by different times of the synthesis at temperature 180°C. The samples were submitted to characterizations by X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, scanning electron microscopy high resolution (SEM-FEG), photoluminescence spectroscopy (PL), Ultra-Violet Visible (UV-Vis) spectroscopy. The XRD results indicate that pure PZT and PZT/PVA present a tetragonal and rhombohedral structure since one hour of synthesis, independent of precursors concentration. The shape of particles resembles cubes or sheets that form mesostructure for pure PZT and PZT/PVA. The band gap energy calculated from UV-Vis data indicated values in the range of 2.7 eV to 3.1 eV. The photoluminescent emission bands follow the model of broadband with maximum emission predominant in the green region of the electromagnetic spectrum / Mestre

Orientador:Italo Odone Mazali / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T15:30:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carneiro_NathaliaMedeiros_M.pdf: 9366113 bytes, checksum: 4f9f537dfbffde8a3c9aa6436d02965b (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O controle do tamanho e da morfologia dos nanomateriais abre novas perspectivas quanto a novas propriedades e sua aplicação nas mais diversas áreas como eletrônica, física e medicina. Com a redução do tamanho, a superfície dos nanomateriais passa a exercer um papel importante sobre sua reatividade. Nanomateriais de óxidos individuais de ferro, cobre, zinco, hidróxido de cobalto, hidróxido de níquel, óxidos binários, como: ferro-cobalto e ferro-níquel e hidróxido de cobalto-níquel foram sintetizados através do método hidrotérmico. A etapa de síntese inicial consistiu na síntese de óxido de ferro monitorando-se tamanho e morfologia através dos fatores: contra-íon (NO3 ou Cl), pH do meio, tempo de reação e concentração de reagentes. Foram obtidas amostras de hematita (Fe2O3) e amostras com uma mistura de hematita e goethita (FeOOH) com morfologias que variam de esferas a bastões. As curvas de magnetização apresentadas são características de materiais antiferromagnéticos e ferromagnéticos fracos. A mesma síntese com variação apenas do fator contra-íon foi aplicada a níquel e cobalto, levando a formação dos hidróxidos correspondentes na forma de placas hexagonais. A mesma síntese aplicada a cobre resulta na mistura dos óxidos CuO e Cu2O na forma de placas, no entanto para zinco são formados agregados sem uma morfologia definida. Óxidos binários foram obtidos na forma de ferritas de cobalto-ferro e níquel-ferro (MFe2O4) conforme observado através de XRD. A mistura cobalto-níquel resulta em uma solução sólida caracterizada como um hidróxido de níquel-cobalto cristalino com morfologia de placas hexagonais, que é preservada após tratamento térmico e conversão a NiCo2O4. Os materiais foram caracterizados por difratometria de raios X (XRD), espectroscopia no infravermelho (FTIR) e Raman, microscopia eletrônica de varredura (SEM) e transmissão (TEM) e medidas magnéticas (VSM) / Abstract: Size and morphology control of nanomaterials opens new perspectives through their new properties and applications in several areas such as electronics, physics and medicine. With the reduction in size, the surface of nanomaterials plays a major role in their reactivity. Nanomaterials of the individual iron, copper and zinc oxides, cobalt hydroxide, nickel hydroxide, cobalt-nickel hydroxide, mixed iron-cobalt and iron-nickel oxides were synthesized by the hydrothermal method. The initial synthetic step consisted in the synthesis of iron oxide by monitoring morphology and size by the factors: counter-ion, pH, reaction time and concentration of reagents. The samples obtained consisted in hematite (Fe2O3) and a mixture of goethite and haematite (FeOOH) with varying morphology from spheres to rods. The magnetization curves showed antiferromagnetic and weak ferromagnetic materials. The same synthetic procedure varying only the counter-ion has been applied to nickel and cobalt, leading to the formation of the corresponding hydroxides in the form of hexagonal plates. The same synthetic applied to copper resulted in a mixture of CuO and Cu2O as plates, however for zinc clusters without a defined morphology were formed. Iron-cobalt and iron-nickel binary oxides were obtained in the form of ferrites (MFe2O4) as observed by XRD. The cobalt-nickel mixture resulted in a solid solution characterized as a nickel-cobalt hydroxide with crystalline morphology of hexagonal plates which is preserved after heat treatment and conversion to NiCo2O4. The materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (FTIR) and Raman spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) and vibrating sample magnetometer (VSM) for magnetic property measurement / Mestrado / Quimica Inorganica / Mestra em Química

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2017. / No caso Brasileiro, o problema do planejamento da operação energética de médio prazo (PMP) visa minimizar uma combinação convexa dada pela soma dos valores da geração termelétrica esperada e o Conditional Value at Risk dos cenários hidrológicos críticos ao longo de um horizonte de cinco anos. As principais restrições são dadas pelo atendimento à demanda, balanço hidráulico dos reservatórios e limites operativos das usinas. Matematicamente, o problema do PMP é representado por um modelo de programação estocástica linear multiestágio, cuja complexidade de solução é demandada por algoritmos que empregam algum tipo de decomposição. Nesse sentido, a Programação Dinâmica Dual Estocástica (PDDE) é a metodologia mais bem-sucedida na solução do PMP. Na PDDE, o problema é decomposto em uma série de subproblemas de um único mês e o objetivo consiste em construir iterativamente a Função de Custo Futuro (FCF). No caso Brasileiro, a FCF depende dos volumes dos reservatórios no início do mês e das afluências de meses anteriores. Com modelagem das usinas hidrelétricas individualizadas, objeto deste trabalho, a PDDE demanda um número elevado de iterações para convergir devido à dimensão elevada do espaço de estados da FCF. Dado que as afluências são as variáveis aleatórias do problema, este trabalho propõe o uso da técnica de Análise de Componentes Principais (ACP) com finalidade de reduzir o espaço de estados da PDDE, sem perda significativa da informação presente no comportamento estatístico original das afluências. Por isso, com o intuito de reduzir o esforço computacional e obter uma política operativa menos onerosa, a ACP inicialmente é empregada para construir um modelo autoregressivo das afluências com base em componentes principais (CP). Na sequência, é feita uma adaptação do algoritmo da PDDE para incluir as CP como variável de estado no lugar das afluências dos meses anteriores. Neste contexto, o principal objetivo deste trabalho é usar essa estratégia baseada na ACP e resolver o PMP em menor tempo sem comprometer a qualidade dos resultados, tendo como base a solução fornecida pelo problema sem CP. Para tanto, este trabalho faz uso de uma configuração hidrotérmica com 16 hidrelétricas localizadas nas cascatas dos rios Uruguai e Iguaçu. Por meio do modelo autoregressivo periódico, quatro modelos de geração de afluências são calculados: sem as CP, uma, três e 16 CP, nomeados SCP, CP1, CP3 e CP16, respectivamente. Com o uso da PDDE, são determinadas as FCF sendo, em seguida, as mesmas utilizadas em uma simulação da operação no histórico e em 10.000 cenários de afluências geradas em cada um dos modelos. No total, foram executados 1.200 problemas do PMP e os resultados indicam que os modelos SCP e CP16 apresentam custos esperados de operação bastante similares. Por sua vez, o modelo CP1 apresentou em média custos 1,5% inferiores. Para um mesmo tempo computacional, o número de iterações do modelo CP1 é aproximadamente 10% maior em comparação aos modelos SCP e CP16. Por outro lado, os modelos com CP apresentaram em média reduções no tempo computacional por iteração da PDDE na ordem de 20%, estas especialmente verificadas nas últimas iterações do algoritmo. No geral, a técnica da ACP combinada com a PDDE necessita ainda de uma série de investigações, mas como um trabalho pioneiro na área tem-se uma expectativa positiva no seu uso para o problema do PMP do caso Brasileiro. / Abstract : In Brazilian electric-energy system, the long-term energetic operation planning (EOP) problem aims to minimize a convex combination given by the sum of the expected thermoelectric generation and the Conditional Value at Risk from critical hydrological scenarios throughout a five-year horizon. The main constraints are given by the demand, hydraulic balance of the reservoirs and operating limits of the hydro plants. Mathematically, the EOP problem is represented by a multistage linear stochastic programming model whose solution complexity is demanded by algorithms that use some type of decomposition. In this sense, Stochastic Dual Dynamic Programming (SDDP) is the most successful methodology to the EOP solution. In SDDP, the problem is decomposed into a set of single-month subproblems, and the goal is to build the Future Cost Function (FCF) iteratively. In the Brazilian case, the FCF depends on the reservoirs volumes at the beginning of the month and the inflows from previous months. In a modeling of individual hydropower plants, SDDP demands many iterations to converge due to the high dimension of the state space of the FCF. Once the inflows are the random variables of the problem, this work proposes the use of the Principal Component Analysis (PCA) to reduce the SDDP state space without significant information loss of the original statistical behavior of the inflows. Therefore, in order to reduce the computational effort and to obtain a less costly operational policy, the PCA is initially used to build an inflows autoregressive model based on principal components (PC). Hereupon, an adaptation of the SDDP algorithm is made to include the PC as a state variable instead of the inflows from previous months. In this context, the main objective of this work is to use this strategy based on the PCA to solve the EOP in a shorter amount of time without compromising the quality of the results, which is based on the solution given by the problem without PC. This work uses a hydrothermal configuration with 16 hydroelectric plants from Uruguay and Iguaçu rivers. Through periodic autoregressive model, four inflow generation models are calculated: without PC, one, three and 16 PC, named SPC, PC1, PC3 and PC16, respectively. By SDDP, the FCF are determined and then the same are used to simulate the operation in the historical and in 10,000 scenarios of inflows generated by each one of the models. In total, 1,200 long-term EOP problems were executed and the results indicate that the SPC and PC16 models have very similar expected operating costs. On the other hand, the PC1 model had on average 1.5% lower costs. For the same computational time, the number of iterations of the PC1 model is approximately 10% higher in comparison to the SPC and PC16 models. The models with PC showed around 20% reductions in the computational time by iteration of the SDDP, these specially verified in the last iterations of the algorithm. In general, PCA combined with SDDP still requires a series of investigations, but as a pioneering work in the area there is a positive prospect in its use for the EOP problem in Brazilian case.

Orientador: Takaaki Ohishi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-18T17:33:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bulcao_AnaClaudiaVasconcelosSoares_M.pdf: 5443431 bytes, checksum: e42d14c2c6fbc6a635aa8ea22c292816 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: o Planejamento da Operação de Sistemas Hidrotérmicos tanto a nível estratégico, tático como operacional constitui um processo de tomada de decisão, onde determina-se uma política de operação do sistema para um dado horizonte de tempo através da utilização de modelos matemáticos. Dentro deste contexto, propõe-se o desenvolvimento de um sistema de informação para auxiliar o planejamento da operação, e mais especificamente, um Sistema de Apoio à Decisão para o Planejamento de Curto Prazo / Abstract: The Operation of Hidrothermal Systems constitutes a decision making process, where the operation planning study is usually performed by mathematical programming models. In order to assist the decision maker in the Short- Term Operation Planning of Hidrothermal Systems, a Decision Support System is proposed here / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

A busca pelo aprimoramento de materiais nanocristalinos baseia-se na variação do processo de síntese e na alteração de sua estrutura através da inserção de defeitos na estrutura cristalina. O processo de dopagem tem sido considerado de fundamental importância para estabilizar determinadas fases ou faces cristalinas. Por outro lado, o uso de uma metodologia de síntese versátil como a síntese hidrotérmica e solvotérmica mostra-se como uma proposta interessante para obter materiais já produzidos por técnicas convencionais, mas que apresentam propriedades diferenciadas. Nesse trabalho, verificou-se o efeito do método de síntese utilizado e da adição de íons dopantes como Mg+2 e Ni+2 nas propriedades morfológicas e estruturais do composto titanato de cálcio (CaTiO3) que foi preparado através dos métodos hidrotérmico e solvotérmico. Através das técnicas de difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura, foi verificado o efeito dos parâmetros de síntese (tempo e temperatura) e dos materiais precursores nas propriedades estruturais e microestruturais das amostras. Na avaliação de fotoatividade realizada (fotodegradação do corante rodamina B) foi observado que os compostos sintetizados pelo método hidrotérmico com os precursores oxisulfato de titânio e cloreto de cálcio apresentaram melhor atividade fotocatalítica que os compostos sintetizados pelo método solvotérmico (solvente PEG-200). / The search for the improvement of nanocrystalline materials is based on the variation of the synthesis process and the modification of its structure through the insertion of defects in its crystalline structure. The doping process has been considered of fundamental importance to stabilize certain crystalline phases or faces of nanomaterials. On the other hand, the use of a versatile synthesis methodology such as hydrothermal and solvothermal methods is an interesting proposal to obtain materials already produced by conventional techniques, but with different properties. In this work, the effect of the synthesis method and the addition of dopant ions such as Mg+2 and Ni+2 on the morphological and structural properties of the calcium titanate (CaTiO3) compound was verified, which was prepared by hydrothermal and solvothermal methods. The effect of the synthesis parameters (time and temperature) and the precursor materials on the structural and microstructural properties of the samples were verified by means of the X-ray diffraction and scanning electron microscopy techniques. It was observed that the compounds synthesized by the hydrothermal method with the titanium oxysulfate and calcium chloride precursors presented better photocatalytic activity than the compounds synthesized by the solvothermal method (solvent PEG-200).