Tese (Doutorado)- Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2011. / Submitted by Luiza Moreira Camargo (luizaamc@gmail.com) on 2011-07-07T14:58:44Z No. of bitstreams: 1 2011_AndreiaAlvesCosta.pdf: 2705284 bytes, checksum: 29d5f17291dde6ff153e86f8f730c650 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-07-08T16:18:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_AndreiaAlvesCosta.pdf: 2705284 bytes, checksum: 29d5f17291dde6ff153e86f8f730c650 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-08T16:18:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_AndreiaAlvesCosta.pdf: 2705284 bytes, checksum: 29d5f17291dde6ff153e86f8f730c650 (MD5) / Atualmente, os catalisadores sólidos ácidos são os materiais mais importantes utilizados na indústria química e petroquímica. Dentre esses materiais, as zeólitas ocupam posição de destaque, por suas propriedades singulares e pelos resultados catalíticos alcançados em várias reações de âmbito industrial. Este trabalho envolve o estudo da influência do trióxido de tungstênio na acidez das zeólitas ZSM-5, USY e BEA, e de suas atividades em duas aplicações: reação de esterificação do ácido oléico e extração em fase sólida de 15 hidrocarbonetos policíclicos aromáticos. Um método de impregnação aquosa foi realizado usando WO3•nH2O como precursor. Além disso, uma peneira molecular mesoporosa foi testada, a Si-MCM-41. Os materiais foram sintetizados e caracterizados por diversos métodos: DRX, FRX/EDX, RMN no estado sólido de 29Si e 27Al, FTIR, FT-Raman, adsorção de piridina em fase gasosa e líquida, calorimetria em fase líquida, isotermas de adsorção/dessorção de nitrogênio e por análises térmicas. Os resultados preliminares mostraram uma nova distribuição de sítios ácidos após a impregnação do óxido na estrutura. A aplicação dos materiais zeolíticos na reação de esterificação do ácido oléico mostrou uma atividade reduzida para os catalisadores WO3/ZSM-5, mas uma alta atividade para WO3/USY. A amostra com 11,4% de WO3 na USY apresentou os melhores resultados, com um rendimento médio de 69,25% após quatro ciclos de reação. O uso de materiais zeolíticos para a extração em fase sólida apresentou-se como uma alternativa inovadora para a preconcentração de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA’s) em amostras de água. Dois métodos originais para a determinação foram reportados, usando HPLC e espectroscopia Shpol’skii para a determinação simultânea da mistura de 15 HPA’s. A simplicidade do procedimento experimental, curto tempo de análise e seletividade mostram as vantagens do uso da zeólita HBEA para extração em fase sólida. As recuperações analíticas a partir de duas matrizes diferentes usando extração em fase sólida com a HBEA e cromatografia líquida de alta performance variou de 55,5 ± 5,9 (benzo[g,h,i]perileno) a 98,1 ± 2,9% (pireno). Usando espectroscopia Shpol’skii, as recuperações variaram de 64,43 ± 1,77 (benzo[k]fluoranteno) a 100% (benzo[a]pireno, fluoreno, acenafteno, etc). ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Today, solid acid catalysts are the most important materials used in the chemical and petrochemical industries. Among these materials, zeolites have occupied a distinguished position due to its unique properties and catalytic results achieved in several industrial related reactions. This work involves the study of tungsten oxide influence on the acidity and activity of zeolites ZSM-5, USY and BEA in two model reactions: oleic acid esterification and solid-phase extraction of 15 polycyclic aromatic hydrocarbons. A wet impregnation method was carry out using WO3•nH2O as precursor. Besides, a mesoporous molecular sieve was tested: Si-MCM-41. The materials were synthesized and characterized by several methods: XRD, XRF/EDX, 29Si and 27Al solid state NMR, FTIR, FT-Raman, pyridine adsorption in gas and liquid phases, liquid phase calorimetry, nitrogen adsorption/desorption isotherms and thermal analysis. The preliminary results showed a new distribution of acid sites in the zeolites after the oxide impregnation in the structure. The application of the zeolite materials in the oleic acid esterification showed a reduced activity for the WO3/ZSM-5 catalyst, but a high catalytic activity for the WO3/USY. The 11.4% WO3/USY sample presented the best results, with an average yield of 69.25% after four cycles of reaction. The use of the zeolite materials for the solid-phase extraction presented a novel alternative for the preconcentration of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH’s) from water samples. Two unique methods for screening were reported, using HPLC and Shpol’skii spectroscopy for the simultaneous determination of a 15 PAH’s mixture. The simplicity of the experimental procedure, short analysis time and selectivity show the advantages of the HBEA zeolite use in solid phase extraction. The analytical recoveries using high-performance liquid chromatography varied from 55.5 ± 5.9 (benzo[g,h,i]perylene) to 98.1 ± 2.9% (pyrene). Using Shpol’skii spectroscopy, the recoveries varied from 64.43 ± 1.77 (benzo[k]fluoranthene) to 100% (benzo[a] pyrene, fluorene, acenaftene, etc).

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2011. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-01-20T14:29:11Z No. of bitstreams: 1 2011_PatriciaReginaSobralBraga.pdf: 4439514 bytes, checksum: c638f588327471972631751b17809870 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2012-01-20T14:42:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_PatriciaReginaSobralBraga.pdf: 4439514 bytes, checksum: c638f588327471972631751b17809870 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-01-20T14:42:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_PatriciaReginaSobralBraga.pdf: 4439514 bytes, checksum: c638f588327471972631751b17809870 (MD5) / A procura de novos catalisadores ácidos heterogêneos tem se tornado um ponto primordial na pesquisa científica. Essa tese objetivou sintetizar, caracterizar e aplicar catalisadores ácidos heterogêneos em reações de utilização industrial. Os catalisadores sintetizados foram MCM-41, Al-MCM-41, 2-40%HPW/MCM-41, 10 e 20%HPW/Al-MCM-41 e HPW/MCM-41 em síntese direta. As duas reações industriais escolhidas foram reação de ciclização intramolecular do (+)-citronelal e reação de esterificação do ácido oléico com etanol. A peneira molecular MCM-41 foi sintetizada a partir do método de coprecipitação e caracterizada por diversas técnicas, as quais permitiram a obtenção de um material mesoporoso bem definido. A caracterização ácida dessa peneira evidenciou que a MCM-41 possui somente sítios de ligação hidrogênio. Após a inserção de alumínio na estrutura da MCM-41, Al-MCM-41, pode-se observar uma melhora na acidez desse material com a presença de dois tipos de sítios: Brønsted e ligação hidrogênio. Os catalisadores 2-40%HPW/MCM-41 foram obtidos por meio de impregnação aquosa e todas as amostras apresentaram mudanças nos planos relacionados ao ordenamento de longo alcance da peneira molecular. As análises das propriedades texturais evidenciaram que o HPW pode estar dentro ou na superfície da peneira, originando novos sítios nesses catalisadores. Os dois materiais contendo HPW/Al-MCM-41 também mostraram características importantes de materiais mesoporosos. Os resultados da reação de ciclização do (+)-citronelal apresentaram valores de conversão e seletividade variando de 35-100% e de 37-79%, respectivamente, para 3 h de reação. O melhor catalisador foi a amostra 20%HPW/MCM-41 com o melhor tempo reacional de 60 min. O estudo da desativação catalítica mostrou uma redução de 25% na conversão do (+)-citronelal e somente 13% na seletividade para o (-)-isopulegol após quatro ciclos. Os resultados mostrados na reação de esterificação do ácido oléico com etanol evidenciaram valores próximos para os catalisadores 20%HPW/MCM-41 (79%) e 20%WO3/USY (78%), devido a melhora na distribuição dos sítios ácidos desses materiais O catalisador HPW/MCM-41-sd mostrou características parecidas com os materiais impregnados após 7 dias de síntese. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The search for development of new acid catalyst has become a crucial point on scientific research. The present thesis had as general goal to synthesize, characterize and apply heterogeneous acid catalysts on chosen industrial reactions. The synthesized catalysts were MCM-41, Al-MCM-41, 2-40%HPW/MCM-41, 10 and 20%HPW/Al-MCM- 41 and HPW/MCM-41 by direct synthesis. The chosen industrial reactions were Intramolecular cyclization of (+)-citronellal and esterification of oleic acid with ethanol. The MCM-41 molecular sieve was synthesized by coprecipitation method and by a variety of techniques, which enabled it to obtain a well-defined mesoporous material. Acid characterization of this sieve indicated that MCM-41 has only hydrogen bonding sites. After insertion of aluminum on the structure of MCM-41, Al-MCM-41, it was possible to observe an improvement on acidity of this material by the presence of two type sites: Brønsted e hydrogen bonding. The catalysts 2-40%HPW/MCM-41 were obtained by aqueous impregnation and the all samples showed changes on the XRD planes related to the long-range order of molecular sieve. Analysis of textural properties have demonstrated that HPW can be deposited inside or outside of the sieve, creating new sites on these catalysts. The two materials of HPW/Al-MCM-41 also showed important characteristics of mesoporous materials. The results of (+)-citronellal cyclization reaction showed conversion and selectivity values ranging of 35-100% and of 37-79%, respectively, after 3 h. The best catalyst was the sample 20% HPW/MCM-41 with the fastest reaction mixture of 60 min. Catalytic deactivation studies showed a reduction of 25% on (+)-citronellal conversion and only 13% on selectivity for the (-)- isopulegol, after four cycles. The results for the oleic acid esterification using ethanol showed similar values for the catalysts 20%HPW/MCM-41 (79%) e 20%WO3/USY (78%). This fact can be associated to the better distribution of acid sites on these materials. The new synthesized material (HPW/MCM-41-sd) showed similar properties to the impregnated materials after 7 day syntheses.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2009. / Submitted by Washington da Silva Chagas (washington@bce.unb.br) on 2011-05-17T23:27:00Z No. of bitstreams: 1 2009_GlyconCardosoFilho.pdf: 4954361 bytes, checksum: 9263c8fcd3ddcc40ce715f002170d383 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2011-05-20T23:37:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_GlyconCardosoFilho.pdf: 4954361 bytes, checksum: 9263c8fcd3ddcc40ce715f002170d383 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-20T23:37:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_GlyconCardosoFilho.pdf: 4954361 bytes, checksum: 9263c8fcd3ddcc40ce715f002170d383 (MD5) / Diversos aerossóis podem ser intencionalmente manufaturados, ou mesmo gerados pelo processamento de um sólido. Como foco para nosso estudo, tomamos uma Fundição de Chumbo Secundária, também conhecida como recicladora de chumbo, por utilizar baterias automotivas como matéria prima para a fabricação de chumbo. Durante esse processo ocorre a produção de fumos metálicos e outros compostos sólidos dispersos na forma de particulado, os quais são capturados pelo sistema de exaustão. Como primeira justificativa, temos que o chumbo, além de todo o seu potencial danoso à saúde e ao meio ambiente, na forma de particulado finamente disperso no ar, respeitando o pentágono da explosão, é considerado explosivo. A modelagem matemática da queima de partículas de chumbo mostrou o efeito do tamanho da partícula com temperatura de ignição em relação à lei de oxidação, permitindo também analisar a temperatura da superfície ( Ts) e sua temperatura de ignição (T0). Além da identificação das similaridades do titânio com o chumbo no processo de combustão da partícula em ar ambiente. A avaliação experimental da explosividade do material, utilizando a Bancada de Teste de Explosão (BTE), mostrou primeiramente a sua simplicidade de fabricação e sua capacidade de avaliar a propagação de chama produzir uma nuvem de aerossol. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Several aerosols can be intentionally manufactured, or exactly generated by processing a solid. In this project we chose as focus for our study a Secondary Lead Foundry, also known as lead recycling, for use of automotive batteries as raw material in lead manufacture. During this process the production of smoke occurs and other metal compounds are dispersed as solid particles, which are captured by the ventilation system. As a main justification, the lead, in addition to its harmful potential for health and environment, as finely dispersed particles in the air, with the explosion of the pentagon, it is considered as an explosive. The mathematical modeling of the burning of lead particles showed the effect of particle size with ignition temperature in relation to oxidation law. It also allowed to analyze the surface temperature (Ts) and its ignition temperature (T0).This mathematical modeling allowed us to identify the similarities between titanium and lead particles during combustion process in the environment air. The experimental evaluation of the material explosibility, using the Explosion Bench Test (BTE) mainly showed how easy is its manufacture and their ability to assess the spread of flame to produce a cloud of aerosol.

Orientadores: João Alexandre F. Rocha Pereira, Sandra Lucia da Cruz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-14T00:53:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Naves_GilbertoJose_M.pdf: 3230435 bytes, checksum: d3f9c387307b0c0a0f556fa1e43ea625 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Este trabalho estuda o comportamento da variação da perda de carga com o tempo obtida pelo desenvolvimento de um modelo matemático, a partir de equações do transiente hidráulico aplicadas a um vazamento ocorrido num tubulação bom como por um sistema de aquisição de dados em tempo real pó microcomputador, interfaceado a um sensor de medição da diferença de pressão nos pontos extremos de uma tubulação. O sistema de aquisição de dados consta de um transdutor-transmissor de pressão que mede a diferença de pressão em dois pontos nas extremidades da tubulação, um circuito condicionador e amplificador de sinal que transforma o sinal de saída do transdutor num faixa adequada de voltagem, alterando o off-set e possuindo um ganho variável, um conversor analógico-digital que converte o sinal analógico, vindo do circuito, em digital, um conversor digital-digital que atua um microcomputador que, juntamente com o programa de aquisição de dados processa os dados adquiridos. Foi elaborado um software de filtragem dos dados amostrados, no qual minimiza ruídos provocados por operações normais num processo de transporte de fluidos. Para um estudo minucioso do fenômeno, em ambos os método,variou-se os principais parâmetros que afetam diretamente o vazamento, como a razão de vazamento, o numero de Reynolds, e a posição do vazamento ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: : This work studies the time-variant behavior of the pressure drop obtained by development of a numerical model based on hydraulic transient equations applied to a pipeline rupture, as well as by a real-time data acquisition microcomputer system, connected to a pressure measurement device at the ends of the pipe. To the developed circulation model the Method of Characteristics was applied having as boundary conditions a reservoir upstream and a totally opened valve downstream the tube. The data acquisition system involves a pressure transmitter, which measures the pressure drop at two points in the ends of the pipe, an amplifier-conditioner signal circuit that adjust the exit signal to an adequate voltage range by charging its off-set and presenting a variable gain an analog-digital converter, which converts the analog signal coming from the circuit into a digital signal, a digital-digital converter that acts in a solenoid valve simulating the leakage and, finally, a microcomputer coupled with the data acquisition program, that processes the data. It was elaborated a sampled data filtration software which minimizes noises in normal fluid flow processes. Aiming a deep study of the phenomenon. The main parameters which directly affects the leakage, such as leakage ratio, Reynolds number and leakage position, ere changed in both methods...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Dissertação Parcial (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2011. / Submitted by Shayane Marques Zica (marquacizh@uol.com.br) on 2011-06-30T17:26:52Z No. of bitstreams: 1 2011_BrenoCunhaPintoCoelhoParcial.pdf: 4311514 bytes, checksum: 43963af4076f49b3d3dbb3a6eca91cdd (MD5) / Approved for entry into archive by Guilherme Lourenço Machado(gui.admin@gmail.com) on 2011-07-04T13:08:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_BrenoCunhaPintoCoelhoParcial.pdf: 4311514 bytes, checksum: 43963af4076f49b3d3dbb3a6eca91cdd (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-04T13:08:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_BrenoCunhaPintoCoelhoParcial.pdf: 4311514 bytes, checksum: 43963af4076f49b3d3dbb3a6eca91cdd (MD5) / A síntese de poliuretanas (PUs) é alvo de grande interesse comercial há um bom tempo, porém um possível problema será o fato da sua produção principal ser a partir somente de material petroquímico. Sua possível produção a partir de recursos renováveis como óleos vegetais é de grande interesse acadêmico e industrial. Nessa dissertação é relatado um trabalho focado na produção de PUs de óleo da semente de maracujá, por meio de seu respectivo poliol. A produção do poliol se baseia em uma reação de 5 h em que reage ácido fórmico (HCOOH) e peróxido de hidrogênio, na proporção de 3 e 1,5 mol, respectivamente, para cada mol de ligações duplas existentes no composto. Esta reação produz no meio reacional o ácido perfórmico, capaz de epoxidar a dupla ligação, com posterior abertura no anel epóxido em meio ácido, tudo em uma única etapa. O óleo e o poliol foram caracterizados por RMN 1H, FTIR e TG/DTG. O aparecimento da banda na região de 3500 cm-1 no IV confirmou a síntese do poliol, bem como outras bandas de absorção e estudos de RMN. A produção das PUs foi realizada em uma reação rápida e eficiente, pela simples adição do isocianato metileno difenil diisocianato (MDI), sob agitação vigorosa durante 2,5 minutos. A quantidade de MDI adicionada foi depende da razão molar [NCO]/[OH] desejada, que nesse estudo foram 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 e 1,2. Em seguida, as Pus foram colocadas na estufa a 100 °C por 24h para cura. A análise térmica é um dos principais focos desse trabalho e relata a estabilidade térmica desses materiais por meio de análises TG/DTG, em diversas taxas de aquecimento, 5, 10, 20 e 30 °C min-1, assim como seu estudo cinético, sendo capaz de dar informações da decomposição térmica como, energia de ativação, ordem de reação, frequência de choques, número de etapas presentes na decomposição térmica, massa perdida em cada intervalo de tempo, dentre outras. A caracterização morfológica foi realizada por DRX, indicando uma relativa cristalinidade das diversas PUs obtidas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The polyurethanes (PUs) synthesis is subject of great commercial interest for a long time; however, one problem encountered is its production from petrochemical material, non-renewable. The possible production of PUs from renewable resources like vegetable oils is of great academic and industrial interest. This dissertation reports a study focused on the production of PUs from seed passion fruit oil, through their respective polyol. The production of polyol is based in a reaction of 300 minutes, reacting formic acid (HCOOH) and hydrogen peroxide at a ratio of 3 and 1.5 mol respectively, for each mol of double bonds that exists in the compound. This reaction produces the performic acid in situ, able to epoxidize the double bond with subsequent opening of epoxide ring in acidic medium, all in a single step. The oil and the polyol were characterized by 1H NMR, FTIR and TG/DTG. The appearance of the band at 3500 cm-1 in IR confirms the formation of polyol, as well as other peaks and NMR studies. The production of PUs was performed in a rapid and efficient reaction, by the simple addition of the isocyanate MDI under vigorous stirring for 2.5 minutes. The amount of MDI added depends on the molar ratio [NCO]/[OH] desired; in this study they were 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0 and 1.2. Then the PUs were placed in an oven at 100 °C for 24 hours to cure. Thermal analysis is a major focus of this work and reports the thermal stability of these materials by TG/DTG at different heating rates, 5, 10, 20 and 30 °C min-1, as well as their study kinetic, being able to reveal information such as thermal decomposition, activation energy, reaction order, frequency of shocks, number of steps in this heat decomposition, mass lost in each time interval, among other more. Morphological characterization was done by XRD, indicating the relative crystallinity of the PUs obtained.

La tesis tiene como objetivo investigar métodos de bajo coste para la deposición de películas delgadas con a aplicaciones fotovoltaicas. Particular atención se ha prestado a la aplicabilidad de los materiales obtenidos. La primera parte (en Español) investiga la deposición de películas de dióxido de titanio y la preparación de células de colorante sensibilizadas con electrolitos sólidos. Se han obtenido capas nanocristalinas de anatasa con excelentes propiedades bactericida. La segunda parte investiga métodos de bajo coste para la deposición de capas de calcopiritas CuInS2, CuIn,GaS2 Cu(In,Ga)Se2, Cu(In,Ga)(S,Se)2, Cu2ZnSnS4 y capas búfer sin contenido de cadmio. La mayoría de los métodos empleados han sido novedosos y publicados por primera vez. La eficiencia más alta de conversión fotoellectrica se ha obtenido en la segunda parte con el calcopirita Cu(In,Ga)Se2, llegando al 7.5%.

This thesis presents results related to the design, modeling and control of a low temperature ethanol reformer as a source of hydrogen designed to feed a fuel cell (PEMFC). As fuel, ethanol has been selected as one of the renewable energy sources currently under study due to its interest for scientific and economic fields. The reformer has been separated into three stages in order to guarantee the maximum production of H2 and the minimum production of CO. SnO2 and Co(Fe)Na+/ZnO catalytic monoliths have been used, where in the first stage ethanol is dehydrogenated over SnO2 and, in the second stage, the reforming of acetaldehyde over Co(Fe)Na+/ZnO takes place under the presence of hydrogen, generated in stage 1. Then we add a third stage with a Fe2O3-Cr2O3 commercial catalyst to complete the WGS reaction. In addition to ensure a reducing environment in the reforming step, this configuration also allows optimizing the conditions of each stage of the reaction. Constant pressure has been imposed as a condition of the reformer design, but the variation of temperatures in each stage has been considered. In this thesis dynamic models have been developed for the reformer of ethanol with vapour at low temperatures described previously, the stationary and dynamic response has been analysed and controllers have been designed to meet the requirements of the system. Up until now there have only been a few works that address the design and implementation of controllers for fuel reformers, and none of these have used ethanol fuel. Some are in the area of automatic control and have been applied to tubular reformers but consider other type of fuel, not ethanol, for its alimentation In this thesis the mathematical model used to represent the state of the monolithic reformer has been presented, considered and implemented. Through a study of the stationary state one can validate the different hypothesis of assumed design and through an analysis of the parametric sensitivity the operational conditions for the reform process are discussed. This way the mathematic model of the reactor can be used to explore other alternatives for the operation of the reformer putting an emphasis on the influence of temperature in the second stage as this is a variable. Afterwards a study is made of the control of the models based on the balance of mass and linearised energy. In order to realise the control study the mathematic tools RGA, MRI and CN have been used. Through this analysis the control structures have been selected which will be most suitable for design controllers which can guarantee the requirements for the fuel cell.

El aluminio y sus aleaciones son las matrices metálicas más utilizadas para la fabricación de materiales compuestos, debido a su baja densidad, capacidad de endurecimiento por precipitación, buena resistencia a la corrosión y elevadas conductividades térmica y eléctrica. Las propiedades de los materiales compuestos de matriz de aluminio reforzados con partículas cerámicas (AMCp) dependen de su microestructura, composición, proceso de conformación, tamaño y distribución de las partículas de refuerzo y grado de adhesión entre la matriz y las partículas. En este trabajo se revisan los antecedentes y el estado del arte de estos materiales, y se realiza un estudio con el fin de determinar la interdependencia entre microestructura, proceso de fabricación y propiedades. Se han obtenido componentes mediante distintos procesos metalúrgicos: un material de forja, producido con la aleación 2124, y otro de fundición, con la aleación 359, ambos reforzados con partículas de SiC. La caracterización microestructural de los distintos materiales estudiados permite determinar el efecto del proceso y del refuerzo en la porosidad y en la microestructura. El proceso de pulvimetalúrgia y forja proporciona un material con menos defectos y con una distribución más homogénea del refuerzo que el proceso de moldeo. La optimización de los tratamientos térmicos en los materiales con matriz 2124 permite determinar el efecto del refuerzo en la cinética de precipitación. Las propiedades mecánicas se determinan mediante ensayos de tracción y de dureza. Estos ensayos ponen de manifiesto que la adición de partículas de refuerzo a las aleaciones de aluminio incrementa la resistencia a la tracción y el módulo elástico, y disminuye la ductilidad. Este efecto se incrementa con una distribución homogénea del refuerzo. El comportamiento en servicio se evalúa mediante ensayos tribológicos, ensayos de fatiga y estudios de corrosión. Los resultados ponen de manifiesto que la incorporación de partículas de SiC a las aleaciones de aluminio mejora la resistencia al desgaste e incrementa el coeficiente de fricción de estos materiales. También se mejora la resistencia a la fatiga, observándose una mayor resistencia a la nucleación de grietas, pero una mayor velocidad de crecimiento de las mismas. La influencia del refuerzo en la corrosión se debe a la precipitación localizada de compuestos intermetálicos y a la generación de tensiones en las interfases matriz/refuerzo. / Aluminium and its alloys are the metallic matrixes most used in order to the manufacture of composites, due to its low density, capability of precipitation hardening, good corrosion resistance and high thermal and electrical conductivities. The properties of the aluminium matrix composites reinforced with ceramic particles (AMCp) depend on its microstructure; composition; manufacturing process; reinforcement particles size and distribution; and grade of adhesion between the matrix and particles. The background and the status of the art of these materials come under review in this work, and a study with the aim of determining the interdependence among microstructure, process of manufacture and properties comes true. The components by means of different metallurgic processes have been obtained: A forged material, manufactured with the alloy 2124, and another one of casting, with the alloy 359, both reinforced with SiC particles. Characterization microstructure allows micro structural of different studied materials determining the effect of the process of the reinforcement in the porosity and microstructure. The process of powder metallurgy and forging provides a material with fewer defects and with a more homogenous distribution of the reinforcement than the casting process. The optimization of heat treatments in materials with 2124 matrix allows determining the effect of the reinforcement in the kinetics of precipitation. The mechanical properties have been obtained by means of tensile and hardness tests. These essays reveal that the addition of reinforcement particles to the aluminium alloys increases the tensile strength and the elastic module, and decrease the ductility. This effect rises with a homogenous distribution of the reinforcement. The in service behaviour is evaluated by means of tribological test; fatigue test and corrosion studies. The results bring forth how the incorporation of particles of SiC of aluminium improvement to the alloys wears resistance and it increases the friction coefficient of these materials. The fatigue properties show a greater resistance to the cracks nucleation, but a bigger rate of growth of the same. The influence of the reinforcement in corrosion is due to the precipitation localized of intermetallic compounds and the stresses generation in interphases between matrix and reinforcement.

Resumo: Neste trabalho o crescimento micelial, os aspectos morfológicos e o potencial para catálise enzimática foram avaliados em relação ao fungo termofílico Thermomyces lanuginosus, quando inoculado em meios de cultura YpSs (extrato de amido + água + Agar), com fonte de carbono substituída por matérias-primas encontradas na indústria química, como intermediários clássicos, na síntese de diversos ésteres. O monitoramento do crescimento do microrganismo envolvendo parâmetros tais como aspecto das hifas, quantidade de conídios e conidióforos, produção de pigmentos, pH, além das condições de imobilização do fungo, serviram para a averiguação da capacidade do microrganismo em expressar uma eventual condição de transformação de reagentes (di-álcoois e ácidos graxos) em produtos de síntese (ésteres). Os pellets contendo micélio de Thermomyces lanuginosus em erlenmeyers com as matérias-primas acima citadas, permaneceram em estufa microbiológica durante 15 dias, sendo, então, averiguadas as transformações decorrentes dos diferentes meios, evidenciando o consumo dos reagentes. Para a caracterização do material, foram realizadas medidas de absorção no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) efetuadas com o próprio micélio e meios de cultura, microscopia ótica (MO) de micro cultivo do fungo nos diversos meios de cultura propostos, e avaliações com cromatografia gasosa (GC). Os resultados obtidos, acrescidos ao crescimento de Thermomyces lanuginosus em todos os meios propostos, bem como a manutenção da sua capacidade de reprodução, mostram ser esse fungo termofílico altamente promissor em futuros trabalhos de biocatálise com microrganismos vivos. A capacidade demonstrada de catalisar reações de esterificação e a adaptação deste fungo as diversas fontes de carbono a que foi exposto, sugerem... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, the mycelial growth, the morphologic aspects and the potential for enzymatic catalysis were evaluated considering the thermophilic fungus Thermomyces lanuginosus, when inoculated in YpSs media (starch extract + water + Agar), with its carbon source substituted by different raw materials normally found in the chemical industry, as classics intermediates used in diverse ester synthesis. The continuous observation of the microorganism growth involving parameters as hyphae aspect, amount of conidia and conidiophores, pigment production, pH and the fungus immobilization conditions, avoid the ascertainment of the fungus capacity to show an eventual condition of transform reagents (dialcohol and fatty acids) in synthesis products (esters). Erlenmeyers with the mentioned raw-materials and pellets containing Thermomyces lanuginosus mycelium, were allocated in microbiological oven for 15 days and transformations due to the different media were studied and interpreted showing the reagents consumption. Measures of absorption in the transformed infra-red ray with transformed of Fourier (FTIR) of the fungus mycelium and the media, optical microscopy (MO) of the fungus micro-cultive in several media, and evaluations with gas chromatography (GC) were evaluated for the material characterization. The obtained results, added to the growth of Thermomyces lanuginosus in all the considered media, as well as the maintenance of its capacity of reproduction, aimed to understand and evaluate that Thermomyces lanuginosus is promising microorganism alternative for immobilized biocatalysts. The demonstrated capacity to catalyze esterifications reactions and the adaptation of this fungus to different carbon sources, suggest several future works aiming the optimization of ester production, or even though, the use of its capacity in promoting such reactions when sterical hindrances already are significant. / Orientador: Sandra Mara Martins Franchetti / Coorientador: Rosely Piccolo Grandi / Banca: José Augusto Marcondes Agnelli / Banca: José Carlos Marconato / Banca: Carlos Renato Corso / Banca: José Geraldo da Cruz Pradella / Doutor

Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2016