Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-09-08T13:55:22Z No. of bitstreams: 1 Tese-Paty.pdf: 1034475 bytes, checksum: 37ed961306f75730b2da341693d7846e (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2016-09-08T14:24:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese-Paty.pdf: 1034475 bytes, checksum: 37ed961306f75730b2da341693d7846e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-08T14:24:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese-Paty.pdf: 1034475 bytes, checksum: 37ed961306f75730b2da341693d7846e (MD5) / FAPESB / No presente trabalho, é proposta a síntese de um novo reagente derivado do tiazol, o 5-bromotiazolilazo-2-orcinol (Br-TAO) e a sua aplicação em sistemas de pré-concentração de metais. O Br-TAO foi empregado em um procedimento para a pré-concentração de cobalto utilizando a micro-extração dispersiva líquido-líquido e determinação por espectrometria de absorção atômica com chama (FAAS). O fator de enriquecimento e o limite de detecção obtidos foram 16 e 0,9 µg L-1, respectivamente. A exatidão do método foi testada por análise do material de referência certificado NIST 1570a, Folhas de Espinafre. Este procedimento foi aplicado para a determinação de cobalto em águas do Rio das Contas, localizado no município de Jequié-BA. Outro procedimento empregou o reagente Br-TAO em um sistema em linha com injeção seqüencial e extração no ponto-nuvem para pré-concentração e determinação de manganês por FAAS. O procedimento foi baseado na extração no ponto-nuvem de manganês no sistema de injeção seqüencial e retenção em minicoluna, com posterior eluição e detecção. Variáveis químicas e de fluxo que influenciam o sistema foram otimizadas e alguns parâmetros analíticos determinados, como freqüência analítica (48 h-1), fator de enriquecimento (14), índice de consumo (0,20 mL) e limite de detecção (0,5 µg L-1). Os materiais de referência certificados NIST 1568a, Farinha de Arroz e NIST 1573a, Folhas de Tomateiro, foram utilizados para o teste da exatidão do procedimento. O método foi aplicado à determinação de manganês em farinhas de arroz, láctea e de milho. Este trabalho faz parte de um projeto PRONEX, financiado pelo CNPq/FAPESB e intitulado “Núcleo de pesquisas em Química Analítica da Bahia: Química e qualidade em alimentos”. / In this paper, it is proposed the synthesis of a new reagent derivative of thiazole, 5-bromothiazolylazo-2-orcinol (Br-TAO) and its application in systems for preconcentration of metals. The reagent was synthesized by diazotization and coupling reactions. Then the solid product was purified by recrystallization with ethanol and characterized. The reagent Br-TAO was employed in a preconcentration procedure for cobalt using microdispersive liquid-liquid extraction and determination by flame atomic absorption spectrometry (FAAS). The enrichment factor and the limit of detection were 16 and 0.9 µg L-1, respectively. The accuracy was tested by analysis of certified reference material NIST 1570a, Spinach Leaves. The procedure was applied to the determination of cobalt in water from Rio de Contas, located in Jequié-BA. Another procedure employed the reagent Br-TAO in an on-line system with sequential injection and cloud point extraction for preconcentration and determination of manganese by FAAS. The procedure is based on the cloud point extraction of manganese in the sequential injection system and retention in a minicolumn, with subsequent elution and detection. Chemical and flow variables that affect the system were optimized and some specific analytical and some analytical parameters were determined, such as analytical frequency (48 h-1), enrichment factor (14), rate of consumption (0.20 mL) and the limit of detection (0.5 µg L-1). The certified reference materials NIST 1568a, Rice Flour and NIST 1573a, tomato leaves were used to test the accuracy of the procedure. The method was applied to the determination of manganese in rice flour, milk and corn. This work is part of a PRONEX project, funded by CNPq / FAPESB entitled "Center for Research in Analytical Chemistry of Bahia: Chemistry and quality food."

O crescente aumento no uso de metais e outros produtos químicos nos processos industriais tem resultado na geração de grandes quantidades de efluentes aquosos que contém altos níveis de metais tóxicos, o que gera sérios problemas ambientais associados ao descarte destes efluentes. O objetivo deste trabalho foi realizar uma investigação da biossorção do íon manganês II de uma solução aquosa utilizando a biomassa seca Sargassum filipendula. O processo foi conduzido em batelada com um posterior estudo dinâmico do processo em regime contínuo em um reator de leito fixo. No processo em batelada, a influência de diferentes parâmetros experimentais foram avaliados: pH inicial, tempo de biossorção, temperatura e concentração inicial do íon manganês II no equilíbrio de biossorção do sistema. No processo em regime contínuo, foi utilizada uma coluna de leito fixo, sendo avaliados os seguintes parâmetros: vazão de alimentação e concentração inicial de manganês II em solução. Os resultados obtidos indicam que a capacidade de biossorção não foi afetada pelo pH na faixa de 3,0 a 7,0, mas diminuiu de modo significativo para pH inferior a 3,0. A isoterma de Langmuir foi a que melhor descreveu o equilíbrio de biossorção, que foi pouco afetado pela temperatura. O processo de biossorção obedeceu a uma cinética de pseudo segunda-ordem, cuja taxa também não sofreu efeito significativo da temperatura. Os resultados obtidos nos estudos em batelada indicam que a Sargassum filipendula possui potencial para a remoção de íons manganês, apresentando capacidade de adsorção igual a 0,80 mmol/g, valor comparável àqueles observados para outros íons tóxicos. Os valores para capacidade de biossorção calculados no sistema contínuo foram superiores aos encontrados para o estudo em batelada, o que foi associado às diferentes condições de equilíbrio existentes nos dois sistemas. O processo de biossorção do manganês em leito fixo, mostrou-se eficiente para concentrações iniciais do efluente menores que 500 mg/L. Para uma concentração inicial de 60 mg/L, com 9 horas de processo o ponto de ruptura foi alcançado, 26 L de solução foram tratados de acordo com a concentração exigida pelo CONAMA para o despejo em um corpo receptor. / The increasing use of metals and other chemicals in industrial processes has resulted in the generation of large quantities of aqueous effluents containing high levels of toxic metals, which cause serious environmental problems associated with the disposal of effluents. This work was doing a research on removing manganese II ions of an aqueous solution using the dry biomass Sargassum filipendula. A basic investigation on the removal of manganese II ions from aqueous solutions by dead Sargassum filipendula was conducted in batch and in a fixed- bed column. The influence of different experimental parameters was evaluated in batch conditions: initial pH, sorption time, temperature, and initial concentrations of manganese II ions on metal uptake. Continuous-flow sorption experiments were conducted in a fixed-bed column. The parameters evaluated were: effluent flow rate and initial concentration of manganese II solution. The results indicate that the metal uptake capacity was not affected by pH in the range of 3.0 to 7.0, but decreased significantly to less than pH 3.0. The equilibrium biosorption was better described by Langmuir isotherm, which was little affected by temperature. The process of biosorption followed the kinetics of a pseudo-second order, whose rate also has not suffered significant effect of temperature. The results obtained in a batch studies indicate that the Sargassum filipendula has potential for the removal of manganese ions, its maximum uptake capacity equal 0.80 mmol/g, a result comparable to those observed for other toxic ions. The results for capacity of biosorption calculated in continuous system were higher than those found in batch for the study, which was associated with the different conditions of balance in the two existing systems. The process of biosorption of manganese in fixed-bed reactor, has proved effective for initial concentrations lower than 500 mg/L. For an initial concentration of 60 mg/L, with nine hours to process the breaking point was reached, 26 L of solution were treated in accordance with the concentration required by CONAMA for emptying into a body receiver.

Os riscos de poluição ao meio ambiente envolvendo petróleo envolvem, não só o seu transporte, como também seu refino. O prejuízo causado por um derramamento de petróleo vai além de danos à fauna e flora, pois envolvem também questões sociais. A emissão de óxidos de enxofre, denominadas SOx, durante o refino de petróleo através do craqueamento catalítico em leito fluidizado (FCC) também é uma das preocupações ambientais, já que esses óxidos estão relacionados com o a formação de chuva ácida e problemas respiratórios. Os hidrocarbonetos provenientes de um derramamento podem ser degradados em produtos menos agressivos ao meio ambiente, por oxidação química, por exemplo. Já as emissões de enxofre na unidade de FCC podem ser minimizadas por diversos processos, como por exemplo, o uso de aditivos nas unidades de FCC. Nesse trabalho óxidos de manganês dos tipos OMS-1 e OMS-2 foram sintetizados em presença e ausência de biomassa e óxidos OMS-2 foram dopados com os metais cobre, vanádio e ferro. Possíveis alterações em suas propriedades, suas atividades catalíticas em oxidação de hidrocarbonetos e em testes de captura de enxofre em condições de temperatura similares à unidade de FCC foram investigadas. Constatou-se uma diminuição na área superficial, tamanho e volume de poros nos óxidos sintetizados em presença de biomassa, através de uma análise de adsorção e dessorção de N2 (ASAP), porém seus difratogramas em uma análise de difração de raio X de pó (DRX) revelaram a obtenção de estruturas do criptomelano em todos os OMS-2. Os óxidos OMS-2 testados na oxidação do cicloexano, não sofreram modificações em sua estrutura após seu uso como catalisador, mas a presença da biomassa na síntese não aumentou sua atividade catalítica. Nos testes DeSOx, o óxido dopado com ferro apresentou o melhor desempenho e testes em ciclos mostraram ser possível sua reutilização / The risk of pollution to the environment involving oil involve not only the transport, as well as its refining. The damage caused by an oil spill goes beyond damage to fauna and flora, they also involve social issues. The emission of sulfur oxides, SOx called during the refining of oil through the fluidized catalytic cracking (FCC) is also an environmental concern, since these oxides are related to the the formation of acid rain and respiratory problems. The hydrocarbons from a spill can be degraded into less harmful products for the environment by chemical oxidation, for example. Since sulfur emissions in the FCC unit can be minimized by various methods, for example, the use of additives in FCC units. In this work manganese oxides types of OMS-1 and OMS-2 are synthesized in the presence and absence of biomass and OMS-2 oxide was doped with the metals copper, vanadium and iron. Possible changes in their properties, their catalytic activities in the oxidation of hydrocarbons and sulfur capture in conditions similar to the FCC unit were investigated temperature tests. Found a decrease in the surface, size and volume of pores in the oxides synthesized in the presence of biomass area, through an analysis of N2 adsorption and desorption (ASAP), but their diffraction patterns on an analysis of X-ray diffraction powder (XRD) revealed the structures of obtaining criptomelano in all OMS-2. The OMS-2 oxides tested in the oxidation of cyclohexane, have not changed in its structure following its use as a catalyst, but the presence of biomass synthesis did not increase its catalytic activity. In Desox tests, the iron oxide doped showed the best performance and testing cycles proved possible reuse

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6783.pdf: 3853594 bytes, checksum: 5c76462cb2ede47f0f6638372f3f2364 (MD5) Previous issue date: 2015-02-18 / Financiadora de Estudos e Projetos / The fluid catalytic cracking (FCC) is one of the most important process in the petroleum refining industry, being responsible for the increase of the yield of the most valuable light hydrocarbons. On the other hand, the FCC process generates big amounts of CO, NOx and SOx emissions. The CO emissions from the most of pollution sources are abatement using noble metal based catalysts. However, the growing demand and scarcity of those metals have caused an increase in the process cost and consequently promoting studies to find alternative catalysts with comparable efficiency and lower in cost. In this respect, the literature had presented interesting results with transitions metal catalysts. Thus, the objective of this work was to prepare exchanged or impregnated Fe or Mn on H-mordenite or Ce-mordenite, which were evaluated between 150 and 550 oC in the CO oxidation with O2, in the presence or absence of interfering compounds (water steam or SO2). The catalysts were characterized by ICP-OES, DRX, DRS-UV-VIS and Mössbauer spectroscopy. The results showed that the preparation procedures of the interchanged or impregnated Fe or Mn catalysts were adequate, and no mordenite crystallinity loss was observed. Contrary to the exchanged Fe or Mn based catalysts, those based on impregnated Fe or Mn oxides showed a important potential as catalysts in the CO oxidation with O2. Then, in the applied operational conditions the Ce-MOR/Fe10, Ce-MOR/Mn5, Ce-MOR/Mn10 e H-MOR/Mn5 catalysts were able to produce an effluent with CO content lower than 500 ppm, which is the allowed limit by the environmental regulations related with FCC units. In the presence of water steam the evaluated Fe or Mn catalysts presented activity loss that was recovered after the elimination of that interfering from the feed. Nevertheless, in the presence of SO2, the tested catalysts showed an irreversible and significantly activity loss. / O craqueamento catalítico fluido (FCC) é uma das etapas mais importantes no refino de petróleo, sendo responsável pelo aumento do rendimento em frações leves, de maior valor agregado. Por outro lado, o FCC é responsável na refinaria por uma grande parcela das emissões de monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrogênio (NOx) e óxidos de enxofre (SOx). O CO, em particular, na maioria das fontes poluidoras é eliminado via oxidação sobre catalisadores à base de metais nobres. Porém, o aumento na demanda desses metais e sua baixa disponibilidade criam um forte impacto no custo do processo, surgindo a necessidade de buscar catalisadores alternativos, com eficiência comparável e de menor custo. Assim, o objetivo deste trabalho foi preparar catalisadores à base de ferro ou manganês impregnados ou trocados em H-mordenita ou Ce-mordenita e avaliá-los entre 150 e 550 oC na oxidação de CO com oxigênio (O2), na ausência ou presença de compostos interferentes à reação como vapor de água e dióxido de enxofre (SO2). Os catalisadores foram caracterizados por espectroscopia de emissão atômica (ICP-OES), difração de raios X (DRX), espectroscopia de reflectância difusa (DRS-UV-VIS), redução com H2 à temperatura programada (RTP-H2) e espectroscopia Mössbauer (MOSS). Os resultados mostraram que os procedimentos de preparação dos catalisadores, trocados ou suportados, foram eficientes, não se observando perda de cristalinidade da mordenita. Os catalisadores com óxidos de Fe ou Mn suportados na mordenita apresentaram um importante potencial para serem utilizados como catalisadores na oxidação de CO com O2, contrário ao que ocorreu com cátions de Fe ou Mn em sítios de troca. Assim, nas condições operacionais utilizadas, os catalisadores Ce-MOR/Fe10, Ce-MOR/Mn5, Ce-MOR/Mn10 e H-MOR/Mn5 foram capazes de converter CO suficiente para produzir um efluente gasoso com teor menor que 500 ppm de CO, sendo essa a concentração limite permitida pela legislação que rege as emissões de unidades FCC. Os catalisadores impregnados com Fe e Mn, quando avaliados na presença de vapor de água e de SO2, ocorreu perda da atividade, a que foi recuperada somente no caso do vapor de água.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6264.pdf: 6241491 bytes, checksum: c10b9312872f17d86e9c24ccd25b2508 (MD5) Previous issue date: 2014-10-09 / Universidade Federal de Minas Gerais / Due to its versatile chemistry and ability to stabilize metals with low oxidation states, carbonyl compounds of transition metals play an important role in various fields of organometallic chemistry. In our research group, we have studied carbonyl compounds of manganese (I) over time and investigated their photochemical and spectroscopic properties. We carried out studies in photochemistry, electrochemistry (cyclic voltammetry and spectroelectrochemistry accompanied by UV-Vis and IR) and photoinduced intermolecular electron transfer (ET) reactions (with the electron acceptor MV2+, methylviologen) for the compound fac- [Mn(phen)(CO)3(4MeImH)](SO3CF3) (fac-1) where phen = 1,10-phenanthroline, 4MeImH = 4-methyl-imidazol and SO3CF3 = triflate ion, compound already synthesized and processed by the group. fac-1 shows electronic absorption bands in the UV-Vis at 380 (MLCT) and 270 nm (LLCT) in CH3CN and intense bands in IR between 2200 and 1800 cm-1, consistent with the facial arrangement of the three CO ligands in the sphere of coordination of the metal. The complex is stable in solid state and is a mixture of two isomers while in solution, the adjacent (A) and remote (R) isomers relative to the nitrogen atom (N) of the 4MeImH ligand which coordinates to the metal Mn. Encouraged by the results obtained by the group before, in which the compound fac-1 under irradiation of light in aqueous solution and in the absence of oxidizing agents in the reaction medium was able to cleave a molecule of water to produce molecular oxygen (O2) detected by a Clark electrode, we investigated the reduction and conversion of carbon dioxide molecules (CO2) to CO using this compound of Mn in organic solution, by photochemical and electrochemical means in N2 and CO2 atmosphere. Through the development of chemical processes, the petrochemical industry has made great contributions to mankind but at the same time the release of large amounts of CO2 in the atmosphere has harmed the environment. Capturing this gas emitted into the atmosphere primarily by the burning fossil fuels is a necessary strategy to minimize the greenhouse effect. In our photochemical studies, the complex was able to reduce CO2 to CO, product detected by 13C NMR (185 ppm), and the mechanisms of photochemical and electrochemical reactions of fac-1 in the presence of CO2 were checked. We carried out DFT calculations to corroborate experimental data and the results show the agreement of the UV-Vis and IR spectrum for the proposed product. A comparison of results shows the importance of ligand 4MeImH in the multiple photoinduced electron transfer reactions assisted by protons and the great potential of the fac-1 compound to participate in photocatalytic processes of interest, such as the reduction and conversion of CO2 to products of interest to the chemical industry. / Devido a sua química versátil e habilidade em estabilizar metais com baixos estados de oxidação, os complexos carbonílicos de metais de transição desempenham um papel importante em vários campos da química organometálica. No nosso grupo de pesquisa complexos carbonílicos de manganês (I) vêm sendo estudados ao longo do tempo e suas propriedades espectroscópicas e fotoquímicas investigadas. Neste trabalho estudos fotoquímicos, eletroquímicos (voltametria cíclica e espectroeletroquímica acompanhada por UV-Vis e IV) e de reações de transferência de elétrons (TE) intermoleculares fotoinduzidas (com o receptor de elétrons MV2+, metilviologênio) foram realizados para o complexo fac- [Mn(phen)(CO)3(4MeImH)](SO3CF3) (fac-1) em que phen = 1,10-fenantrolina, 4MeImH = 4-metil-imidazol e SO3CF3 = íon triflato, complexo já sintetizado e caracterizado pelo grupo. fac-1 apresenta bandas de absorção eletrônica no UV-Vis em 380 (MLCT) e 270 nm (LLCT) em CH3CN e bandas intensas no IV entre 2200 e 1800 cm-1, consistentes com o arranjo facial dos três ligantes CO na esfera de coordenação do metal. O complexo é estável no estado sólido e em solução e se apresenta como uma mistura de dois isômeros, o adjacente (A) e o remoto (R) em relação ao átomo de nitrogênio (N) do ligante 4MeImH que se coordena ao metal Mn. Estimulados pelos resultados anteriormente obtidos pelo grupo em que o complexo fac-1 sob irradiação de luz em solução aquosa e na ausência de agentes oxidantes no meio reacional foi capaz de clivar a molécula de água produzindo oxigênio molecular (O2) detectado por eletrodo de Clark, nesta etapa do nosso trabalho investigamos a redução da molécula de gás carbônico (CO2) a CO usando o complexo de Mn em solução orgânica, por via fotoquímica e eletroquímica em atmosfera de N2 e CO2. Através do desenvolvimento de processos químicos, a indústria petroquímica tem realizado grandes contribuições para a humanidade, mas ao mesmo tempo, a liberação de grandes quantidades de CO2 na atmosfera tem prejudicado o ambiente. A captura deste gás, emitido principalmente pela queima de combustíveis fósseis, é uma estratégia necessária para minimizar o efeito estufa. Nos nossos estudos fotoquímicos, o complexo foi capaz de reduzir CO2 a CO, produto detectado por RMN 13C em 185 ppm, e os mecanismos das reações fotoquímicas e eletroquímicas na presença de CO2 foram averiguados. Cálculos computacionais do tipo DFT foram realizados para corroborar os dados experimentais e os resultados mostram a concordância nos espectros de UV-Vis e IV para os produtos propostos. A comparação dos resultados mostra a importância do ligante 4MeImH nas reações fotoinduzidas de transferência de elétrons múltiplas assistidas por prótons e o grande potencial do complexo fac-1 em participar de processos fotocatalíticos de interesse, como a conversão do CO2 a produtos de interesse da indústria química.

Apresentamos neste trabalho os resultados de um estudo experimental e teórico dos compostos borocarbetos supercondutores da série Y(Ni1-xMnx)2B2C com x = 0; 0,01; 0,025; 0,05; 0,10; 0,15. A principal motivação para este trabalho foi investigar a estrutura eletrônica e a possível formação do momento magnético sobre os átomos de impureza de Mn nos compostos Y(Ni1- xMnx)2B2C. O aparecimento do momento magnético localizado no sítio da impureza possibilitou estudar a influência do Mn sobre o mecanismo de quebra de pares supercondutores e sobre as propriedades magnéticas do composto. Os borocarbetos são compostos de estrutura cristalina tetragonal de corpo centrado e altamente anisotrópicos (c/a~3). São intermetálicos de alta temperatura crítica supercondutora Tc, com forte acoplamento elétron-fonon. Em alguns casos podem apresentar ordem magnética, supercondutividade e também coexistência ou competição energética entre ambos. As medidas de transporte eletrônico, em função da temperatura, foram feitas utilizando-se um detector síncroton baseado na técnica de quatro pontos operando na faixa de 4,2K até 300K. Essas medidas possibilitaram o estudo das propriedades relacionadas ao transporte eletrônico na fase supercondutora. Na fase normal, extraiu-se a dependência em energia da função espectral de fonons α² F (ω) para alguns compostos da série estudada. As medidas magnéticas em função da temperatura e do campo magnético foram feitas utilizando-se um SQUID (Superconducting Quantun Interference Device – Quantun Design Model MPMS XL). Tais medidas permitiram a caracterização das propriedades magnéticas de nossas amostras. Em particular determinou-se o valor, em regime de saturação, do momento magnético associado ao sítio cristalino do Mn. Foram determinadas também as correntes críticas supercondutoras usando o Modelo de estado crítico de Bean e a variação da temperatura crítica supercondutora (Tc) com a mudança do campo externo aplicado. As medidas magnéticas permitiram a obtenção do diagrama que relaciona o campo crítico inferior (HC1) e a temperatura, variando-se a concentração do átomo dopante de manganês. Foi feito um esforço teórico no sentido de interpretar os resultados experimentais. Para isso foram usados três modelos: O modelo de estado crítico de Bean já citado acima e um modelo baseado na fórmula de Ziman usando uma aproximação para a função espectral de fonons para descrever a resistividade no regime de alta temperatura. Além disto, usou-se o modelo de duas sub-redes para a descrição do momento magnético das impurezas de Mn, em função da concentração, na série Y(Ni ) ( 2 ω α F 1-xMnx)2B2C.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:35:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1879397 bytes, checksum: c16c14d3a2ba0d1c37de13950124ee9d (MD5) Previous issue date: 2013-03-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In the last decade, the growth of quantum dots has been studied with great interest in order to learn more about the basic physics of zero dimensional confinement and also due to their application in optoelectronic devices. The quantum dot energy levels can be controlled by changing the size, shape and material used, therefore its morphology plays an important role in determination of optical and electronic properties. In this study we used the molecular beam epitaxial technique (MBE) for producing CdMnTe quantum dots on silicon (111) substrates. To produce the samples, substrate temperature, growth time and manganese concentration were varied. The morphological and structural properties of the samples were analyzed by Atomic Force Microscopy (AFM) at the Laboratório Nacional de Nanotecnologia and by x- ray diffraction using the XRD2 beam line of the Laboratório Nacional de Luz Síncrontron (LNLS), in Campinas. The results showed that the substrate temperature influences the size dispersion of the islands, the growth time changes the size and the quality and the concentration of manganese affects mainly the quality of the quantum dots. / Na última década, tem-se estudado com grande interesse o crescimento de pontos quânticos com o intuito de conhecer mais sobre a física básica do confinamento zero dimensional e também devido a sua aplicação em dispositivos óptico-eletrônicos. Os níveis de energia podem ser controlados mudando o tamanho, a forma e o material utilizado, sendo assim a morfologia do ponto quântico desempenha um papel importante na determinação das propriedades ópticas do material estudado. Neste trabalho foi utilizada a técnica de crescimento epitaxial por feixe molecular (MBE) para a produção de pontos quânticos do semicondutor magnético diluído CdMnTe sobre substratos de silício (111). Para a produção das amostras, foram variados a temperatura do substrato, o tempo de crescimento e concentração de manganês. As propriedades morfológicas e estruturais das amostras foram analisadas através de Microscopia de Força Atômica (AFM) no Laboratório Nacional de Nanotecnologia, e através de difração de raios-x utilizando a linha XRD2 do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), em Campinas. Os resultados mostraram que a temperatura do substrato influencia na dispersão de tamanhos das ilhas, o tempo de crescimento altera o tamanho e a qualidade e a concentração de manganês influencia principalmente a qualidade dos pontos quânticos.

O crescente aumento no uso de metais e outros produtos químicos nos processos industriais tem resultado na geração de grandes quantidades de efluentes aquosos que contém altos níveis de metais tóxicos, o que gera sérios problemas ambientais associados ao descarte destes efluentes. O objetivo deste trabalho foi realizar uma investigação da biossorção do íon manganês II de uma solução aquosa utilizando a biomassa seca Sargassum filipendula. O processo foi conduzido em batelada com um posterior estudo dinâmico do processo em regime contínuo em um reator de leito fixo. No processo em batelada, a influência de diferentes parâmetros experimentais foram avaliados: pH inicial, tempo de biossorção, temperatura e concentração inicial do íon manganês II no equilíbrio de biossorção do sistema. No processo em regime contínuo, foi utilizada uma coluna de leito fixo, sendo avaliados os seguintes parâmetros: vazão de alimentação e concentração inicial de manganês II em solução. Os resultados obtidos indicam que a capacidade de biossorção não foi afetada pelo pH na faixa de 3,0 a 7,0, mas diminuiu de modo significativo para pH inferior a 3,0. A isoterma de Langmuir foi a que melhor descreveu o equilíbrio de biossorção, que foi pouco afetado pela temperatura. O processo de biossorção obedeceu a uma cinética de pseudo segunda-ordem, cuja taxa também não sofreu efeito significativo da temperatura. Os resultados obtidos nos estudos em batelada indicam que a Sargassum filipendula possui potencial para a remoção de íons manganês, apresentando capacidade de adsorção igual a 0,80 mmol/g, valor comparável àqueles observados para outros íons tóxicos. Os valores para capacidade de biossorção calculados no sistema contínuo foram superiores aos encontrados para o estudo em batelada, o que foi associado às diferentes condições de equilíbrio existentes nos dois sistemas. O processo de biossorção do manganês em leito fixo, mostrou-se eficiente para concentrações iniciais do efluente menores que 500 mg/L. Para uma concentração inicial de 60 mg/L, com 9 horas de processo o ponto de ruptura foi alcançado, 26 L de solução foram tratados de acordo com a concentração exigida pelo CONAMA para o despejo em um corpo receptor. / The increasing use of metals and other chemicals in industrial processes has resulted in the generation of large quantities of aqueous effluents containing high levels of toxic metals, which cause serious environmental problems associated with the disposal of effluents. This work was doing a research on removing manganese II ions of an aqueous solution using the dry biomass Sargassum filipendula. A basic investigation on the removal of manganese II ions from aqueous solutions by dead Sargassum filipendula was conducted in batch and in a fixed- bed column. The influence of different experimental parameters was evaluated in batch conditions: initial pH, sorption time, temperature, and initial concentrations of manganese II ions on metal uptake. Continuous-flow sorption experiments were conducted in a fixed-bed column. The parameters evaluated were: effluent flow rate and initial concentration of manganese II solution. The results indicate that the metal uptake capacity was not affected by pH in the range of 3.0 to 7.0, but decreased significantly to less than pH 3.0. The equilibrium biosorption was better described by Langmuir isotherm, which was little affected by temperature. The process of biosorption followed the kinetics of a pseudo-second order, whose rate also has not suffered significant effect of temperature. The results obtained in a batch studies indicate that the Sargassum filipendula has potential for the removal of manganese ions, its maximum uptake capacity equal 0.80 mmol/g, a result comparable to those observed for other toxic ions. The results for capacity of biosorption calculated in continuous system were higher than those found in batch for the study, which was associated with the different conditions of balance in the two existing systems. The process of biosorption of manganese in fixed-bed reactor, has proved effective for initial concentrations lower than 500 mg/L. For an initial concentration of 60 mg/L, with nine hours to process the breaking point was reached, 26 L of solution were treated in accordance with the concentration required by CONAMA for emptying into a body receiver.

O mal-das-folhas, principal doença da seringueira, ainda restrita ao continente americano, tem frustrado todas as tentativas de cultivo da seringueira em regiões com distribuição de chuvas durante todo o ano, tais como a Amazônia tropical úmida. A utilização da técnica de enxertia de copa com clones resistentes é uma solução para contornar este problema, porém, o efeito depressivo das copas enxertadas, ocasionado pela perda da estabilidade do látex tem sido um dos principais obstáculos para a adoção dessa técnica. O papel da cianogênese na perda da estabilidade do látex foi sugerido pelos resultados do estudo da incompatibilidade de enxertia de clones de copa sobre o clone de painel IPA 1 em plantas jovens mantidas em jardim clonal. Verificou-se que a incompatibilidade ocorria devido ao transporte de glicosídeos cianogênicos (linamarina e lotaustralina) sintetizados nos folíolos jovens dos clones de copa enxertados, para o caule do IPA 1, cujos sintomas iniciavam com a perda da estabilidade do látex seguido de sua coagulação nos laticíferos. Tais sintomas evoluíram para necrose do floema, além de acúmulo de polifenóis e taninos, aumento do número de esclereídeo, inclusão de tilosóides nos vasos laticíferos e depósito intercelular de lignina amorfa de coloração marrom acinzentada, muito semelhante aos descritos para um dos tipos de secamento do painel, denominado Brown Bast, cuja causa ainda não está esclarecida. O passo inicial da biossíntese dos dois glicosídeos cianogênicos linamarina e lotaustralina é catalisado por citocromos multifuncionais, enzimas que se encontram ligadas à membrana e são denominadas, genericamente, de citocromos P-450. O aumento da atividade dessa enzima foi observado in vivo sob doses de nitrogênio (N), neste caso, acompanhado pelo aumento do conteúdo de glicosídeo cianogênico, e in vitro na presença de manganês (Mn). Essas evidências levaram à elaboração das seguintes hipóteses: i) clones de copa capazes de sintetizar grandes quantidades de glicosídeos cianogênicos (HCNp) podem translocá-los para o painel, elevando a concentração destes na casca do tronco, ii) altas concentrações de HCNp na casca do clone de painel, provenientes de copas enxertadas, reduzem a estabilidade do látex, produzindo o efeito depressivo sobre a produção, podendo evoluir para o secamento do painel de sangria do tipo Brown Bast. iii) a quantidade de glicosídeos cianogênicos produzidos nas folhas é influenciada pelo teor de N e Mn no tecido vegetal. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi determinar critérios de seleção de clones de copa para a obtenção de combinações copa/painel mais produtivas, com base na avaliação das relações entre a cianogênese, estado nutricional, estabilidade do látex e incidência de secamento do painel de sangria com os seguintes estudos: a) levantamento do potencial cianogênico (HCNp) entre os clones de copa, b) evidências do transporte de glicosídeos cianogênicos da copa para o tronco, como fator de variação do HCNp da casca do painel de sangria, c) relação entre a cianogênese e a estabilidade do látex e o secamento do painel de sangria, d) efeito da adubação com N e Mn na formação de glicosídeos cianogênicos. Verificou-se que o potencial cianogênico (HCNp) apresenta ampla faixa de variação dentro das espécies estudadas como clones de copa, com os valores mais baixos obtidos com os clones de Hevea nítida e os mais altos com os de H. rigidifolia . No entanto, a ocorrência de indivíduos de H. nítida com valores médios de HCNp e H. rigidifolia com valores baixos indicam que essa característica ainda não se encontra bem definida dentro das espécies de Hevea. As copas enxertadas exercem influência sobre o potencial cianogênico (HCNp) da casca do tronco dos clones de painel. No entanto, a ausência de correspondência entre os HCNps das folhas dos clones de copa e o da casca do tronco invalida a utilização do HCNp da copa como critério de seleção destas. Futuras pesquisas são necessárias para identificar o mecanismo do efeito das copas enxertadas sobre o HCNp do painel. A atividade da enzima -glicosidase não foi influenciada pelas combinações copa/painel, estando a capacidade cianogênica (HCNc) diretamente relacionada ao HCNp das cascas das plantas. Os teores foliares de N, Mn e clorofila apresentam correlação com o HCNp das folhas novas e diagnóstico, podendo os mesmos serem utilizados em futuros processos de seleção. Em baixas concentrações de N (0,8% de uréia), o Mn influência a absorção de nitrogênio, potássio, fósforo, cálcio, enxofre, ferro e manganês pelas plantas de seringueira, na fase de viveiro. / The South American leaf blight (SALB), main disease of the rubber tree, which is still restricted to the American continent, has frustrated all the attempts of cultivation of the rubber tree in regions with rainfall distributed throughout the year, such as the humid tropical Amazon. The use of crown grafting with clones resistant to the disease is one possible solution to obviate this problem. However, the depressant effect of the grafted crowns caused by the loss of latex stability is one of the main obstacles to this technique. The role of cyanogenesis in the loss of latex stability was suggested in view of the findings of the study of incompatibility of crown clone grafting and the IPA 1 panel clone in young plants kept in the clonal nursery. This incompatibility occurred due to the transport of cyanogenic glycosides (linamarin and lotaustralin) synthesized in the young follicles of the grafted crown clones to the stem of IPA 1, which first symptoms were the loss of latex stability followed by coagulation within the lactiferous ducts. Such symptoms evolved to phloem necrosis, including the accumulation of polyphenols and tannins, increased number of sclereids, inclusion of tyloses in the lactiferous ducts and intracellular deposit of amorphous lignin of a greyish- brown color very similar to the one described in one of the types of panel dryness called Brown Bast, which cause has not yet been clarified. The first step of biosynthesis of the two cyanogenic glycosides linamarin and lotaustralin is catalyzed by multifunctional cytochromes, enzymes connected with the membrane generically called P-450 cytochromes. The increased activity of the referred enzyme was observed in vivo when nitrogen (N) rates were applied, in this case, followed by increased cyanogenic glycoside content, and in vitro in the presence of manganese (Mn). Such evidence led to the creation of the following hypotheses: i) crown clones capable of synthesizing large amounts of cyanogenic glycosides (HCNp) may transport them to the panel, thus increasing their concentration in the bark of the tree trunk, ii) high concentrations of HCNp in the bark of the panel clone, from the grafted crowns, reduce latex stability, producing a depressant effect on the production that may evolve to panel dryness similar to the Brown Bast disease. iii) the amount of cyanogenic glycosides produced in the leaves is influenced by the N and Mn concentrations in the vegetable tissue. In this context, the present study aimed to determining criteria for the selection of tree crown clones to obtain more productive crown/panel arrangements, based on the assessment of the relationships between cyanogenesis, nutritional status, latex stability and incidence of dryness in the panel, through the following studies: a) assessment of cyanogenic potential (HCNp) of the crown clones, b) evidence of transport of cyanogenic glycosides from the crown to the tree trunk as a determining factor in the variation of HCNp level in the panel bark c) relationship between cyanogenesis and latex stability and the dryness of the panel, d) N and Mn fertilization effects on cyanogenic glycosides formation. The cyanogenic potential (HCNp) was found to have a broad range of variation among the studied species as crown clones, with the lowest values obtained with Hevea nítida clones and the highest values obtained with H. rigidifolia. However, the occurrence of H. nítida individuals with average HCNp values and H. rigidifolia individuals with low values indicate that this characteristic is not well defined within Hevea species. The grafted crowns influence the cyanogenic potential (HCNp) of the bark of the tree trunk of the panel clones. Yet, the lack of correspondence between the HCNps of the trees of the crown clones and that of the bark of the trunk invalidate the use of the crown HCNp as a selection criterion. Further research is necessary to identify the mechanism of the effect of grafted crowns on the panel HCNp. The activity of the -glicosidase enzyme was not influenced by the crown/panel arrangements, with the cyanogenic capacity (HCNc) found to be directly related to the HCNp of the barks of the trees. In rubber tree, regardless the age and species of Hevea, the foliar chlorophyll, N and Mn concentrations have a positive relationship to the HCNp of the young leaves and diagnosis, so they can be used in future selection processes. Under low N contents (0.8% of urea), the Mn influences the nitrogen, potassium, phosphorus, calcium, sulphur, iron and manganese uptake by rubber tree plants at nursery stage.

Made available in DSpace on 2015-04-22T21:58:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao- Paulo Jose Mota.pdf: 7654064 bytes, checksum: af2e9e67283b3d10b950748153162a40 (MD5) Previous issue date: 2009-07-31 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This paper aim to study the geology, mineralogy, and geochemistry of Apui City manganese ore occurrences, SE of Amazon State, Alto Tapajós Basin. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microprobe (SEM) studies was used to mineralogy investigations and ICP/MS to chemical analyses. Six points named Beneficente, Holanda, Cotovelo, Zé Julião, Fazenda Silva and Fazenda Floresta was selected to represent the study area. The geology around the study area is represented by sandstones with parallel laminations and ripples marks, covered by tabular and slump beddings manganese red siltstones, followed by manganese lateritic duricrusts and colluvium accumulations. The geological interpretations illustrate a lacustrine basin where the manganese oxihidroxides should be deposited in rich oxygenated waters. At the same time gravitational slumps build up convolute beds and sigmoid manganese lens hosted in the red siltstones. Barite veins and sulphates ocurrences cited in this basin, associated with volcanic breccias founded in the study area, indicate probable hydrothermal source to dissolved manganese in the paleolake. The manganese duricrusts was originated by manganese siltstones under lateritization events in the Amazon Craton. Erosion process of some duricrusts promote the manganiferous colluvium accumulations during landscape evolution. Romanechite and holandite are the most manganese minerals identified, followed by cryptomelane, pyrolusite, lithiophorite, vernadite and manjiroite, where the pyrolusite and lithiophorite precipitate during lateritization process. Caulinite, quartz, gibbsite, goethite and illite are another frequent minerals founded in the crusts. The duricrust geochemistry show high contents of K2O according with cryptomelane occurrences, variations of Al2O3 and SiO2 according presence of clay and quartz and, high Fe2O3 where the duricrust have portions of goethite. MnO vary against Al2O3, SiO2 and Fe2O3 in the profile. Mn/Fe ratios and REE content show similarity with the Precambrian Tanganshan and Xiangtan China, Azul and Corumba Brazil ore deposits. The manganese duricrust is enriched by Ba, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Ag, Cd, Sr, Be, Rb, Pb, Ce, Ta and Hg indicating possible hydrotermal source, whereas MnO, TiO2, Fe2O3 and Al2O3 diagnostic plots to manganese genesis indicate a terrigenous and biogenic contributions. / Entre as ocorrências minerais descritas no Estado do Amazonas, destacam-se as de manganês da região sudeste entre os municípios de Apuí e Manicoré com destaque para a localidade de Beneficente, rio Aripuanã. Este trabalho de mestrado teve como objetivo descrever a mineralogia, geoquímica e geologia destas ocorrências através do uso de Difratometria de Raios-X, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV/SED) e análises químicas por ICP/MS e ICP/ES. Para o estudo foram escolhidos seis pontos identificados como Beneficente, Holanda, Cotovelo, Zé Julião, Fazenda Silva e Fazenda Floresta. A geologia local é formada por arenitos com estratificação cruzada, plano-paralela e marcas de onda, recobertos por seqüências de siltitos e argilitos avermelhados. As corrências compreendem a siltitos e argilitos vermelhos manganesíferos, estratiformes ou como lentes sigmoidais com intraclastos, crostas lateríticas e colúvios manganesíferos. A interpretação geológica e as estruturas sedimentares presentes indicam possíveis depósitos lacustres, comuns em bacias de rifte intracontinental, onde oxi-hidróxidos de manganês poderiam se depositar nas águas rasas ricas em oxigênio. Contemporâneamente, escorregamentos produzidos por instabilidade gravitacional ou abalos sísmicos formaram depósitos de escorregamento. Ocorrências de veios de barita e sulfetos, assim como brechas vulcânicas nesta bacia, indicam provável fonte hidrotermal para o manganês dissolvido nas águas. A crosta manganesífera tem sua gênese ligada às rochas sedimentares ricas em manganês ao passarem por eventos de lateritização na região amazônica. Os colúvios com clastos de crosta manganesífera, provavelmente, formaram-se durante a modelagem da paisagem com erosão parcial das crostas. Os minerais de manganês predominantes são romanechita e holandita seguidas de criptomelana, pirolusita, litioforita, vernadita e manjiroita. Destes, a pirolusita intercrescida nas fissuras e a litioforita no córtex de pisólitos são neoformados por intemperismo. Outros minerais comumente encontrados são caulinita e illita, quartzo, gibbsita e goethita. As crostas são empobrecidas em MgO e Na2O, enriquecidas em K2O onde predomina criptomelana, Al2O3 e SiO2 variando de acordo com o conteúdo de argila e quartzo e Fe2O3 acompanhando o conteúdo de goethita. O MnO é mais elevado na crosta macica em relação as crostas vermiformes, variando de maneira contrária ao conteúdo de Al2O3, SiO2 e Fe2O3 presentes. Comparados a outros depósitos, a razão Mn/Fe, a média dos valores destes dois elementos e o conteúdo de ETR assemelham-se a depósitos proterozóicos de Tanganshan e Xiangtan na China, Corumbá em Mato Grosso do Sul e Azul em Carajás. O conteúdo de elementos-traço Ba, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Ag, Cd, Sr, Be, Rb, Pb, Ce, Ta e Hg são predominantes na crosta manganesífera. O alto conteúdo de Ba seguido por Co, Ni, Cu, Pb, Zn, Ag e Sr, assim como a plotagem destes elementos em diagramas para estudo metalogenético indicam ambiente lacustre de elementos originados de fonte hidrotermal com contribuições terrígenas e biogênicas, reforçando a interpretação segundo a geologia.