Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-10-26Bitstream added on 2014-06-13T20:25:58Z : No. of bitstreams: 1 takeuchi_rm_dr_araiq.pdf: 1043723 bytes, checksum: 4846aa78199f59f5ed15e4f914248149 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Neste trabalho foram desenvolvidos métodos eletroanalíticos para a determinação de íons metálicos em etanol combustível, empregando-se eletrodos de pasta de carbono modificada com uma sílica organofuncionalizada com grupos 2-aminotiazol (CPE-SiAt). Foi realizado um estudo comparativo entre dois aglutinantes: Nujol® e parafina; sendo observado que este último foi mais apropriado para aplicações em amostras comerciais de etanol combustível. Além da utilização dos CPE-SiAt, empregou-se também um microeletrodo de ouro para a determinação de íons metálicos em etanol combustível. Os CPE-SiAt foram empregados com êxito no desenvolvimento de um método eletroanalítico para a determinação de cobre baseada em sua redissolução anódica. Após a otimização de todos os parâmetros, a curva analítica apresentou um intervalo linear de 7,5 x 10-8 a 2,5 x 10-6 mol L-1, com limite de detecção (LD) = 3,1 x 10-8 mol L-1. O método desenvolvido foi aplicado para a determinação de cobre em duas amostras comerciais de etanol combustível, sendo os resultados obtidos concordantes com os obtidos por FAAS. Os CPE-SiAt não permitiram o desenvolvimento de um método eletroanalítico para níquel, por meio da redissolução anódica deste metal, devido ao elevado sobrepotencial necessário para reduzir os íons Ni2+ ao estado metálico. A adição de DMG à célula eletroquímica permitiu o desenvolvimento de um método eletroanalítico para Ni2+, sendo o sinal analítico referente à redução do complexo [Ni(DMG)2]. Após a otimização dos parâmetros experimentais, a curva analítica apresentou um intervalo linear de 7,5 x 10-9 a 1,0 x 10-6 mol L-1, com LD = 2.0 x 10-9 mol L-1. O método proposto foi aplicado para a determinação de níquel em quatro amostras comerciais de etanol combustível, sendo os resultados obtidos concordantes aos obtidos com a técnica de GFAAS... / In this work, electroanalytical methods for metal ions determination in ethanol fuel were developed by using carbon paste electrodes modified with 2-aminothiazole organofunctionalized silica (CPE-SiAt). A comparative study between two binder agents (Nujol® and paraffin) was carried out. The obtained results have shown that paraffin was the most appropriated for applications in commercial ethanol fuel samples. This work also describes the use of a gold microelectrode to develop electroanalytical methods for metal ions determination in ethanol fuel. CPE-SiAt were successfully employed to develop an electroanalytical methodology for copper determination based on its anodic stripping. After optimizing all parameters involved on this method, it was obtained a linear range from 7.5 x 10-8 to 2.5 x 10-6 mol L-1 with a detection limit (DL) of 3.1 x 10-8 mol L-1. The developed method was applied to copper determination in two commercial ethanol fuel samples. The obtained results were in good agreement with those obtained by FAAS. It was verified that CPE-SiAt could not be used to develop an electroanalytical method for nickel determination using anodic stripping voltammetry. This fact can be attributed to the high overpotential required to reduce Ni2+ ions to metallic form. DMG was added to the electrochemical cell in order to obtain the [Ni(DMG)2] complex whose electrochemical reduction has provided the analytical sign used to develop an electroanalytical method for nickel determination. After optimizing all experimental parameters, it was obtained a linear range from 7.5 x 10-9 to 1.0 x 10-6 mol L-1 with DL of 2.0 x 10-9 mol L-1. The proposed method was applied to nickel determination in four commercial ethanol fuel samples. The obtained results were in good agreement with those obtained by GFAAS. The CPE-SiAt have not allowed the development of electroanalytical methods for iron...(Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-20Bitstream added on 2014-06-13T20:06:27Z : No. of bitstreams: 1 kobelnik_m_dr_araiq.pdf: 5839156 bytes, checksum: 1d65e358d490ebf465c14be69589d8fd (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho foram sintetizados os compostos de 2-metoxibenzalpiruvato de manganês, ferro, cobalto, níquel, cobre e zinco, a partir de solução aquosa de 2- metoxibenzalpiruvato de sódio e dos sais divalentes dos respectivos íons metálicos. Os complexos obtidos foram caracterizados, utilizando termogravimetria (TG), análise térmica diferencial (DTA, calorimetria exploratória diferencial (DSC), complexometria com EDTA, espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difratometria de raios X pelo método do pó (DRX). Os resultados da complexometria com EDTA e das curvas TG, permitiram estabelecer a formula geral M(2-MeO-BP)2.nH2O, onde M= são os metais divalentes e n= 1,5, 1, 2,5, 2, 1, 2, são correspondentes os íons metálicos Mn, Fe, Co, Ni, Cu e Zn, respectivamente, os quais são as moléculas de água presentes em cada composto. Os resultados a partir das curvas TG-DTA e DSC forneceram informações a respeito da desidratação e decomposição térmica destes complexos. Os espectros de FTIR sugerem que a coordenação metal-ligante ocorre através do carboxilato e carbonila cetônica. Os difratogramas de raios X mostraram que apenas os complexos de manganês e cobalto apresentaram linhas de difração, sugerindo que estes compostos são cristalinos. Os valores da energia de ativação (Ea) dos compostos foram obtidos das curvas termogravimétricas em atmosfera de nitrogênio, com massas de amostra de 1 e 5mg, em cadinho aberto. Os dados obtidos foram avaliados a partir das equações propostas por Flynn-Wall-Ozawa. Observou-se que a energia de ativação, para a desidratação e decomposição, tem oscilação em todo grau de conversão (a) o que indica que as mesmas são dependentes das características da amostra, como observado por (SEM). Portanto, não sendo possível estabelecer relação com a massa molecular dos complexos... / In this work were synthesized the compounds of 2-metoxibenzalpiruvato of manganese, iron, cobalt, nickel, copper and zinc, starting from aqueous solution of 2- metoxibenzelidene of sodium and divalents salts of the respectives metal ions. The characterization was accomplished by termogravimetry analysis (TG), differential thermal analysis (DTA, differential scanning calorimetry (DSC), EDTA complexometry, infrared spectroscopy (FTIR), scanning electronic microscopy (SEM) and X ray powder diffraction. The results of the ETA complexometry and curves TG allowed to establish the stoichiometry as general formula M(2-MeO-BP)2.nH2O, where M represents the divalents metals and n = 1,5, 1, 2,5, 2, 1, 2 are the Mn, Fe, Co, Ni, Cu and Zn, respectively, which are the water molecules present in these compounds. Besides, the results obtained from the curves TG-DTA and DSC permitted to obtain information’s about the dehydration and thermal decomposition of these complexes. The FTIR suggest that the metal-ligand coordination occurs through the carboxilate and ketonic carbonyl. The X ray diffraction showed that the compounds of manganese and cobalt presented crystalline structure. The activation energy (Ea) values were obtained from TG curves, with sample mass of 1 and 5mg in open crucibles, by Flynn-Wall-Ozawa proposed method from non-isothermal procedures. It was observed that the activation energy, for dehydration and thermal decomposition has oscillation vs conversion degree (a), due the samples characteristics as observed at SEM. Therefore, was not possible to establish relationship between the molecular mass of the compounds from kinetic compensation effect (KCE). The simulated kinetic model to all samples was auto-catalytic Sesták-Berggren (SB), except for dehydration of the cobalt compound, were was obtained the model Johson-Mehl-Avrami (JMA)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-06-24Bitstream added on 2014-06-13T19:05:22Z : No. of bitstreams: 1 perujo_sd_dr_ilha.pdf: 3975409 bytes, checksum: 20915b5dadee73e9b64313a155116ba3 (MD5) / Neste trabalho, primeiramente foi sintetizado o octa (3-cloropropil) silsesquioxano (OCS), por meio da condensação hidrolítica do 3-Cloropropil trietoxisilano. Na sequência, foram preparados dois adsorventes a partir da organofuncionalização do OCS com os ligantes 2- mercaptopirimidina (2-MCP) e o 2-amino-1,3,4-tiadiazol (ATD), resultando os materiais: octa (2-mercaptopirimidinapropil) silsesquioxano (2-MCP-SSQ) e o octa (2-amino-1,3,4- tiadiazolpropil) silsesquioxano (ATD-SSQ). Em seguida estes materiais foram caracterizados por meio das técnicas de FTIR, NMR 13 C, NMR 29 Si, SEM, análise elementar e análise termogravimétrica. A análise elementar do nitrogênio indicou um teor de funcionalização de 4,4 e 3,6 mmol g-1 para o 2-MCP-SSQ e o ATD-SSQ, respectivamente. Estes nanoadsorventes foram aplicados na adsorção dos íons metálicos CuX2, CoX2 e NiX2 (X= Cl-, Br- e ClO4-) em soluções aquosas, etanólicas e cetônicas, pelo método de “Batch” (batelada). O tempo de equilíbrio de adsorção para os dois adsorventes estudados foi de aproximadamente 40 minutos para os íons metálicos em todos os solventes estudados. Foi observado que as capacidades máximas de adsorção (Nfmáx) nos solventes estudados obedeceram a ordem cetônico > etanólico >> aquoso. Nos meios etanólico e cetônico a adsorção obedece a seguinte ordem: Cu2+ > Co2+ > Ni2+ e em meio aquoso: Ni2+ > Co2+ > Cu2+. As isotermas de adsorção foram ajustadas aos modelos de Langmuir, Freundlich, Temkin e Dubinin-Radushkevich (D-R). Foram aplicados os modelos cinéticos de adsorção de pseudo-primeira-ordem, pseudo-segunda-ordem e Elovich, e os modelos de difusão de Boyd & Reichenberg e de difusão intrapartícula. Os modelos de Langmuir, pseudo-segunda- ordem e de Boyd & Reichenberg foram os mais apropriados para... / In this work, first the octa (3-chloropropyl) silsesquioxane (OCS) was synthesized by hydrolytic condensation of the 3-chloropropyl triethoxysilane. In the following, two adsorventes were prepared from the OCS organofunctionalization with the ligands 2- mercaptopyrimidine (2-MCP) and 2-amino-1,3,4-thiadiazole (ATD), resulting the materials octa (2-mercaptopyrimidinepropyl) silsesquioxane (2-MCP-SSQ) and octa (2-amino-1,3,4- tiadiazolpropyl) silsesquioxane (ATD-SSQ). Then the material was characterized by the techniques of FTIR, 13 C-NMR, 29 Si-NMR, SEM, elemental analysis and thermogravimetric analysis. The nitrogen elemental analysis indicated a degree of functionalization of 4.4 and 3.6 mmol g-1 for the 2-MCP-SSQ and ATD-SSQ, respectively. These nanoadsorventes were applied to the adsorption of metal ions CuX2, CoX2 and NiX2 (X = Cl-, Br- and ClO4-) in aqueous, ethanolic and ketone solutions by the batch method. The time of adsorption equilibrium for the two adsorbents studied was approximately 40 minutes for all solvents and metal ions. It was observed that the maximum adsorption capacity (Nfmáx) in the solvents studied obeyed the order ketone > ethanolic > > aqueous. In ethanol and ketone media the adsorption obeys the following order: Cu2+ > Co2+ > Ni2+ and aqueous: Ni2+ > Co2+ > Cu2+. The adsorption isotherms were fitted to Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin- Radushkevich (D-R). It were applied the kinetic models of adsorption pseudo-first-order, pseudo-second-order and Elovich and diffusion models of Boyd & Reichenberg and intraparticle diffusion. The Langmuir, pseudo-second-order and Boyd & Reichenberg models were the most appropriate to describe the data of adsorption, kinetics and diffusion, respectively. The thermodynamic parameters ΔG, ΔH and ΔS were... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-29Bitstream added on 2015-04-09T12:47:18Z : No. of bitstreams: 1 000809691.pdf: 1430861 bytes, checksum: a85f5521a4cc59d3359d2aa0cd3d5cae (MD5) / O progresso científico tem afetado a vida humana e a natureza, principalmente, no que diz respeito à saúde e o meio ambiente. Particularmente a presença de íons metálicos no ambiente é responsável pela contaminação de fontes de água potável e os respectivos organismos viventes nestes meios, representando um grande risco à humanidade. Os argilominerais são potencialmente retentores desses íons. Assim, as argilas tem sido objeto de atenção, por apresentarem viabilidade técnico-econômica decorrente de sua potencialidade de adsorção e de reutilização. O presente trabalho teve como finalidade estudar o comportamento eletroquímico de sistemas microestruturados, modificados, empregando a argila montmorilonita e a molécula orgânica, 8-hidroxiquinolina, considerando a sua capacidade em complexar um considerável número de íons metálicos. Para isso um eletrodo de disco de platina foi modificado com uma suspensão de montmorilonita-8-hidroxiquinolina. A estabilidade eletroquímica do eletrodo modificado foi comprovada por voltametria cíclica, e estudado o efeito da adição de íons Cu (II) e Fe (III) ao sistema. O estudo eletroquímico do eletrodo modificado na presença de íons Cu (II) apresentou um par de picos para baixas concentrações do íon, os quais foram identificados como sendo pertencentes a um processo do tipo CE, onde inicialmente houve a formação de um complexo ternário do íon metálico com o filme de argila-ligante que recobre a superfície do eletrodo, do tipo {Pt/[>Si – O]n[Cu(II)- (8HQ)k]}2-n-k, e em seguida houve a redução dos íons Cu (II) a Cu (I) no interior do complexo. Para altas concentrações de íons Cu (II) eletrodo modificado apresentou além do par de picos já mencionado, dois picos no ramo anódico, os quais foram estabelecidos como sendo oriundos da adsorção fraca de íons Cu (II) sobre o filme do complexo ternário que recobre a superfície do eletrodo. O estudo eletroquímico do ... / Scientific progress has affected human life and nature, especially with regard to health and the environment. Particularly the presence of metal ions in the environment is responsible for the contamination of drinking water sources and its living organisms in these media, representing a great risk to humanity. The clay minerals are potentially retaining these ions. Thus, the clays have been object of attention for presenting technical and economic feasibility because of its potential for adsorption and reuse. The present work aimed to study the electrochemical behavior of microstructured systems, modified by employing the montmorillonite clay and the organic molecule, 8-hydroxyquinoline, considering their ability in a number of complexing metal ions. For this a platinum electrode was modified with a slurry of montmorillonite-8-hydroxyquinoline. The electrochemical stability of the modified electrode was confirmed by cyclic voltammetry, and studied the effect of addition of Cu (II) and Fe (III) to the system. The electrochemical behavior of the modified electrode in the presence of Cu (II) showed a pair of peaks at low ion concentrations, which were identified as belonging to a process of the EC type where initially there was the formation of a ternary complex ion with the metallic film clay-binder covering the surface of the electrode, the type {Pt / [> Si - O]n [Cu (II) - (8HQ)k]} 2-nk, then there was a reduction of ions Cu (II) to Cu (I) into the complex. For higher concentrations of Cu (II) modified electrode showed a pair of peaks in addition to the aforementioned two peaks in the anodic branch, which were established as being derived from the low adsorption of Cu (II) on the film covering the ternary complex the electrode surface. The electrochemical behavior of the modified electrode in the presence of Fe (III) showed the presence of four peaks interdependent. These peaks were identified as belonging to two different mechanisms: ...

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-10Bitstream added on 2014-11-10T11:58:19Z : No. of bitstreams: 1 000775027.pdf: 4819944 bytes, checksum: ba1f3df1a0a75ca230d1ce859c005abc (MD5) / The mobility and availability of arsenic (As) are controlled by the adsorption/precipitation from metal oxides. Therefore the organic matter (OM) present in terrestrial and aquatic environments, in junction with these oxides can also play an important role in the As cycle. In this sense, the present study evaluated the interaction between As species and MO from peat and SHA samples in natura or enriched with Fe(III) or Al(III). The results showed that enrichment Fe(III) or Al(III) in peat or SHA samples significantly increases the interactions between As and MO, with these major interactions in the samples enriched with Fe(III). The interactions were highly dependent at pH levels. The adsorption experiments in peat showed that As(III) species are not adsorbed in peat samples in natura or enriched with Al(III). Adsorption rates of As(V) range from 20.3 to 52.7 g g-1 by different samples of peat. The best fit to the results was obtained using the pseudo-second order kinetic model, and the adsorption of As(V) could be described by the Freundlich isotherm model. Desorption results showed that peat enriched with Fe(III) are effective in As(V) immobilization. In the experiments of As(V) adsorption, where redox potential values have been oscillated by purging with N2 or O2 during the process, no changes in concentrations of As, Fe and dissolved organic carbon (DOC) were observed. FTIR analysis revealed the formation of ternary complexes involving As(V) and peat enriched with metals. In complexation reactions between As and SHA, the results showed no interaction between As(III) species and SHA in natura or enriched with Al(III). Small concentrations of As(V) were complexed with the SHA in natura. The amounts of the As(III) complexing capacity were were approximately 3.6 mg g-1 C, while the As(V) values ranged from 5.2 to 6.1 mg g-1 of C. The interference of Al(III)/Fe(III) cations in the interactions of As and SHA was confirmed in reactions...

Orientador: Eudes Borges de Araújo / Banca: Jean Richard Dasnoy Marinho / Banca: Fenelon Martinho Lima Pontes / Resumo: O presente trabalho realizou uma investigação acerca da síntese de filmes finos do sistema PMN-PT utilizando o método dos precursores óxidos, associado a uma resina polimérica resultado de uma reação de condensação entre o ácido cítrico e o etileno glicol, e algumas de suas variações a fim de investigar o impacto da rota de síntese empregada sobre as fases formadas nos filmes finos. O estudo do comportamento desta resina submetida a diversas temperaturas, através do uso da técnica de espectroscopia no infravermelho, apontou que para a rota de síntese proposta os metais são incorporados à resina polimérica através de fortes ligações coordenadas com os grupos carboxilas do ácido cítrico (COO-). Também mostrou que temperaturas acima de 400°C favorecem a decomposição da cadeia orgânica e a liberação destes metais, que podem reagir com o oxigênio formando uma fase cristalina. O uso da técnica de difratometria de raios-X para a investigação das fases formadas nos filmes finos produtos de diversas modificações na síntese, apontou principalmente a dificuldade em obter os filmes livres de fases secundárias, como pirocloro, MgNb2O3,67, Mg3Nb6O11 e Pb3O4. Os principais fatores levantados para o aparecimento destas fases são: sublimação de metais como Pb e Mg levando a mudanças na estequiometria, excesso de matéria orgânica que acarreta numa pirólise descontrolada da cadeia polimérica levando à formação de aglomerados. A composição do polímero (razão ácido cítrico:etilenoglicol) pode favorecer a formação da fase desejada. Salientando ainda que os tratamentos térmicos tem importante colaboração na formação de fases, pois a diminuição do tempo durante o qual a amostra fica exposta a uma determinada temperatura pode ajudar na formação da fase desejada. O estudo desta rota de síntese forneceu filmes finos com a fase perovskita, porém... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This study conducted a research on the synthesis of PMN-PT thin films using the method of precursor oxides and some of its variants to investigate the impact of the route of synthesis employed on the phases formed in thin films. The behavior of the polymeric resin, subjected to different heat treatments, was investigated by infrared spectroscopy, showed that for the proposed route of synthesis the metals are incorporated into the polymeric resin through strong coordinated bonds with the hydroxyl group of citric acid (COO-). Temperatures above 400°C promote the pyrolysis of polymer and the release of these metals, which react with oxygen and form a crystalline phase for investigation of phases formed in thin films from changes in the synthesis, the X-ray diffraction technique was used. Mainly pointed to the difficulty to get thin films free of secondary phases, as pyrochlore, MgNb2O3,67, Mg3Nb6O11 and Pb3O4. The major factors for the appearance of these phases are: sublimation of metals such as Pb and Mg leading to losses in the composition, uncontrolled pyrolysis of a polymer chain caused by excess of the organic matter, that lead to form clusters. The composition of the polymer (ratio citric acid: ethylene glycol) may promote the perovskite phase formation. Emphasizing, the heat treatment has an important relationship on formation of phases, because the decrease of the time which the sample is exposed to heat can lead to form the desired phase, as could be observed. These route of synthesis lead to formation of perovskite phase in thin films, but the secondary phases elimination, including pirocloro, still need to be more investigated. / Mestre

Orientador: Prof. Dr. Guinther Kellermann / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Física. Defesa: Curitiba, 29/07/2015 / Inclui referências : f. 115-119 / Resumo: Estudou-se o efeito da composição da matriz na formação e crescimento de nanogotas de Pb durante tratamentos isotérmicos dos vidros (x-2)PbO-(100-x)B2O3-2SnO2-2Pb. Vidros com diferentes concentrações de PbO (x = 40, 45, 50, 55 e 60 % em mol) foram produzidos utilizando como reagentes os óxidos PbO, B2O3 e SnO, onde o SnO foi adicionado para redução de parte do PbO. A mistura dos óxidos precursores dos vidros foi fundida em vácuo a 780 °C durante uma hora. Após a fusão o material era resfriado rapidamente até a temperatura ambiente usando a técnica de splat-cooling. Como resultados obtiveram-se lâminas de vidro transparentes à luz visível supersaturadas com átomos de Pb e espessuras variando entre 60 e 110 ?m. Amostras dos diferentes vidros foram estudadas pelas técnicas de espalhamento de raios X a baixo ângulo (SAXS), microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e calorimetria diferencial (DSC). Os estudos por análise térmica mostraram que a temperatura de transição vítrea Tg diminui com o aumento da concentração de PbO. Medidas de TEM nos diferentes vidros, tratados isotermicamente em temperaturas favoráveis à formação e ao crescimento de nanogotas de Pb em seu interior, mostraram que as nanopartículas formadas tinham forma esférica e apresentavam certa dispersão em tamanho. A análise das curvas de intensidade de SAXS, medida in situ durante os tratamentos térmicos, permitiu a determinação do raio médio, dispersão em tamanho, número de partículas e volume total ocupado pelas nanogotas como função do tempo de tratamento. Os resultados mostraram que um número substancial de nanopartículas pequenas, com raio menor do que o raio crítico, formam-se já durante o processo de preparação dos vidros. Durante os tratamentos isotérmicos foram observados três diferentes estágios sucessivos: i) um período inicial onde ocorre a dissolução de nanogotas com tamanho subcrítico, ii) um estágio de nucleação e crescimento das nanogotas, que se dá a partir da incorporação dos átomos de Pb inicialmente dissolvido no vidro, e iii) um estágio final onde as nanaogotas de Pb formadas continuam crescendo mas a uma taxa progressivamente menor. Os resultados mostraram que durante o estágio de nucleação e crescimento o coeficiente de difusão do Pb nos vidros segue uma lei do tipo Arrhenius. Isso permitiu a determinação da energia de ativação envolvida no crescimento das nanogotas de Pb como função da composições dos diferentes vidros chumbo-borato estudados. Os resultados de SAXS permitiram ainda determinar as condições (composição, temperatura e tempo de tratamento térmico) que permitem minimizar a dispersão nos valores dos raios das nanopartículas nesses vidros. Palavras-chave: nanopartículas, vidro chumbo-borato, SAXS. Área do conhecimento: Matéria Condensada / Abstract: We studied the effect of matrix composition on the formation and growth of Pb nanodroplets embedded in (x-2)PbO-(100-x)B2O3-2SnO2-2Pb glasses during isothermal treatments at several temperatures. Glasses with different concentrations of PbO (x = 40, 45, 50, 55 and 60 in mol %) were produced using the melt-quenching method. The mixture of fine grained PbO, B2O3 and SnO powders was melted in vacuum at 780 °C during 1 hour to improve homogeneity. SnO was used to partially reduce the PbO leading to the formation of Pb and SnO2 homogeneously dispersed in the glasses. After melting the material was fast quenched down to room temperature using the splat-cooling technique. As a result thin glass platelets transparent to visible light and having thickness ranging between 60 and 110 micrometers were obtained. Samples of the different glasses were studied by small-angle xray scattering (SAXS), transmission electron microscopy (TEM) and differential scanning calorimetry (DSC). Studies by DSC showed that the glass transition temperature Tg decreases with increasing concentration of PbO. TEM images of glasses previously treated at temperatures favorable to the formation and growth of Pb nanodroplets showed that nanoparticles have nearly spherical shape and some dispersion in their size. The analysis of SAXS intensity curves, measured in situ at several periods during the thermal treatments, allowed us to determine the dependence on time of the average radius, size dispersion, number density and total volume occupied by the nanodroplets. The results showed that a substantial number of small nanoparticles are already formed during the production of the glass platelets. Three different successive stages were observed during the growth of Pb droplets: i) an initial period in which occurs the dissolution of nanodroplets with subcritical size, ii) a classical nucleating and growth stage, in which droplets grow at the expense of the Pb atoms initially dissolved in the glass, and iii) a final stage where the formed Pb droplets continue to grow at a progressively smaller rate. The results showed that during the stage of nucleation and growth the diffusion of Pb atoms in glasses follows an Arrhenius-type law. This behavior allowed us to determine the activation energy of growth of Pb nanodroplets for the here studied compositions of lead-borate glasses. The results of SAXS also allowed us to determine the conditions (composition, temperature and time of thermal treatment) that minimize the dispersion in size of Pb nanoparticles. Keywords: nanodroplets, lead-borate glass, SAXS. Knowledge area: Condensed matter.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:19:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FERREIRA_Adriane_2011.pdf: 2833331 bytes, checksum: bbd5ad29bff7efa0d5fec3d7b9d4b9d7 (MD5) Previous issue date: 2012-09-28 / A resistência à tração, módulo de elasticidade e alongamento das amostras de TPS com o diisocianato, na presença ou ausência de ácido cítrico, e poli(isocianato) bloqueado na ausência de ácido cítrico, aumentaram em comparação ao TPS. Todos os materiais modificados quimicamente apresentaram redução na absorção de água após a modificação química. Observou-se um aumento na massa molar das amostras com quantidades menores de incorporação do diisocianato e poli(isocianato) sem ácido cítrico, resultado da formação de grupos uretana no material. As propriedades mecânicas dos nanocompósitos sofreram um significativo aumento na resistência e módulo de elasticidade se comparada ao TPS original. A adição de microfibrilas ocasionou um aumento da resistência mecânica dos nanocompósitos. The nanocomposites were prepared with nom modified thermoplastic starch reinforced with cellulose microfibrils obtained by alkaline treatment of eucalyptus pulp, followed by cryogenic grinding. The materials were characterized by infrared spectroscopy (FT), X-ray diffraction, dynamic mechanical analysis (DMA), liquid chromatography size exclusion high-efficiency (HPSEC), atomic force microscopy (AFM) microscopy, transmission and scanning (MTV-EGF), water absorption and mechanical tests. The use of single-screw extruder for the chemical modification of thermoplastic starch proved to be efficient because it promoted the reaction of diisocyanates in the presence or absence of citric acid. The process was also effective in decreasing the crystallinity of the TPS, which can increase its stability after processing. The tensile strength, modulus and elongation of TPS samples with the diisocyanate in the presence or absence of citric acid, and blocked polyisocyanate in the absence of citric acid increased after chemical modification by REX. For all chemically modified materials it was observed a decreased in the water absorption compared to the TPS. There was an increase in molar mass of the samples with smaller amounts of diisocyanate and polyisocyanate without citric acid, as a result of the formation of urethane groups in the material. The mechanical properties of nanocomposites underwent a significant increase in strength and elastic modulus when compared to the pristine TPS. The microfibrils addition causes an increase in the mechanical properties of the nanocomposites. / No presente trabalho foi estudado um novo processo de modificação química do amido termoplástico via extrusão reativa (REX) e o processo de obtenção de nanocompósitos de amido termoplástico reforçados com microfibrilas de celulose. O processo de modificação do amido por extrusão reativa foi baseado na despolimerização do amido via hidrólise com ácido cítrico seguida da repolimerização do material formado empregando-se um diisocianato e um poli(isocianato), respectivamente 4,4-diaminodifenil metano e o produto de condensação do trimetilol propano/4,4-tolueno diisocianato/fenol 1:3:3. As reações de despolimerização e de repolimerização foram realizadas em uma única etapa, empregando-se uma extrusora de rosca simples de 16 mm L/D 40, dotada de dispositivo de mistura por dispersão do tipo abacaxi. Dessa forma, por meio do controle da extensão da despolimerização e da repolimerização, obteve-se materiais com características diferentes e ajustáveis em função tanto da despolimerização como da polimerização. Os nanocompósitos foram preparados com amido termoplástico não modificado quimicamente, acrescidos com microfibrilas obtidas por tratamento básico da polpa de eucalipto, seguido de moagem criogênica. Os materiais obtidos foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), difração de raios X, análise dinâmico-mecânica (DMA), cromatografia líquida de exclusão de tamanho de alta eficiência (HPSEC), microscopia de força atômica (AFM), microscopia eletrônica de varredura (MEV-FEG), absorção de água e ensaios mecânicos. A utilização da extrusora de rosca simples para a modificação química do amido termoplástico mostrou-se eficiente, pois promoveu a reação dos isocianatos, na presença ou ausência de ácido cítrico. O processo, também reduziu a cristalinidade do TPS, o que pode contribuir para aumentar a sua estabilidade após o processamento. A resistência à tração, módulo de elasticidade e alongamento das amostras de TPS com o diisocianato, na presença ou ausência de ácido cítrico, e poli(isocianato) bloqueado na ausência de ácido cítrico, aumentaram em comparação ao TPS. Todos os materiais modificados quimicamente apresentaram redução na absorção de água após a modificação química. Observou-se um aumento na massa molar das amostras com quantidades menores de incorporação do diisocianato e poli(isocianato) sem ácido cítrico, resultado da formação de grupos uretana no material. As propriedades mecânicas dos nanocompósitos sofreram um significativo aumento na resistência e módulo de elasticidade se comparada ao TPS original. A adição de microfibrilas ocasionou um aumento da resistência mecânica dos nanocompósitos

Submitted by Regina Correa (rehecorrea@gmail.com) on 2016-09-12T13:33:11Z No. of bitstreams: 1 DissBU.pdf: 6586964 bytes, checksum: 934910138375a2c3d090ed0f1d148376 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-13T14:59:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissBU.pdf: 6586964 bytes, checksum: 934910138375a2c3d090ed0f1d148376 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-13T14:59:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissBU.pdf: 6586964 bytes, checksum: 934910138375a2c3d090ed0f1d148376 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-13T14:59:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissBU.pdf: 6586964 bytes, checksum: 934910138375a2c3d090ed0f1d148376 (MD5) Previous issue date: 2014-11-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / This research project aimed to develop high value-added products such as biodegradable composites reinforced with cellulose nanofibrils (CNF) making use of Amazonian pioneer plant species, useful in restoration of degraded forest areas. The initial objective was to obtain CNF from two pioneer species (Ochroma pyramidale and Spathelia excelsa) using a friction milling process. The oxidation effect of the bleached fibers mediated by 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO) on the efficiency of the mechanical defibrillation process was studied. CNF were successfully obtained and the oxidation process favored a higher degree of defibrillation. The morphology analysis allowed the observation of CNF with smaller diameter and more dispersed. The final crystalinity index of the oxidized CNF was decreased, according to X-ray diffraction results, but its thermal stability was not altered, as observed by thermogravimetry (TG). Another objective of this study was to develop nanocomposites of a biodegradable poly(hydroxybutyrate-cohydroxyvalerate) (PHBV) matrix reinforced with eucalyptus CNF through melt processing. CNF were mixed in aqueous solution in the presence of poly(ethylene oxide) (PEO), and then were freeze-dried and milled for feeding in a twin-screw extruder, followed by injection molding. The influence of CNF and PEO on the crystallinity index and crystallization rate of PHBV, as well as the mechanical, thermal, dynamic-mechanical, rheological and morphological properties of the nanocomposites were evaluated. A small increase in mechanical properties in the presence of CNF was observed, limited by the agglomeration of CNF during the drying process, even in the presence of PEO. From the thermal analysis, it can be concluded that the CNF acted as a nucleating agent for PHBV, accelerating its crystallization. The thermal stability of the PHBV did not change in the presence of CNF and PEO, as revealed by TG. / Este trabalho buscou colaborar com a proposta de desenvolvimento de produtos de alto valor agregado, como compósitos biodegradáveis reforçados com nanofibrilas de celulose (NFC), que façam uso de espécies vegetais pioneiras amazônicas úteis na recuperação de áreas florestais degradadas. O objetivo inicial foi a obtenção de NFC de duas espécies pioneiras (Ochroma pyramidale e Spathelia excelsa) utilizando moinho de fricção. O efeito da oxidação das fibras branqueadas, mediada por catalisador 2,2,6,6- tetrametilpiperidino-1-oxilo (TEMPO), na eficiência deste processo de desfibrilação mecânica foi estudado. As NFC foram obtidas com sucesso e o processo de oxidação permitiu a obtenção de maior grau de desfibrilação. A análise de morfologia por Microscopia Eletrônica de Transmissão permitiu a observação de fibrilas de menor diâmetro e mais dispersas. O índice de cristalinidade final das mesmas foi diminuído, conforme resultados de Difração de Raio-X, mas sua estabilidade térmica não foi alterada, conforme termogravimetria. Outro objetivo deste trabalho foi desenvolver nanobiocompósitos poliméricos no estado fundido de uma matriz biodegradável poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) (PHBV) reforçada com NFC de eucalipto disponíveis comercialmente. As NFC foram misturadas em solução aquosa na presença de poli(óxido de etileno) (PEO), e foram então liofilizadas e moídas para alimentação em extrusora de dupla rosca, seguido de moldagem por injeção. Foram avaliadas a influência da presença de NFC e PEO no índice de cristalinidade e cinética de cristalização do PHBV, e nas propriedades mecânicas de tração e impacto, térmicas, dinâmico mecânicas, reológicas e morfológicas dos nanobiocompósitos. Foi observado um incremento sutil nas propriedades mecânicas na presença das NFC, limitado pela aglomeração das mesmas durante o processo de secagem, mesmo na presença do PEO. A partir da análise térmica conclui-se que as NFC atuaram como agente nucleante na matriz de PHBV, acelerando sua cristalização. A estabilidade térmica do PHBV não foi alterada na presença de NFC e PEO, conforme termogravimetria realizada.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-23Bitstream added on 2014-06-13T18:58:38Z : No. of bitstreams: 1 ferrarini_foc_me_araiq_parcial.pdf: 181873 bytes, checksum: 0b61bc0ba5ddd18ef5b1dfe13f29eafc (MD5) Bitstreams deleted on 2014-10-03T16:24:42Z: ferrarini_foc_me_araiq_parcial.pdf,Bitstream added on 2014-10-03T16:27:39Z : No. of bitstreams: 2 ferrarini_foc_me_araiq_parcial.pdf.txt: 36690 bytes, checksum: 965a54497bb2f22182fa6c94c47fd1c5 (MD5) 000713150.pdf: 2023862 bytes, checksum: fb69af9b335019bfb31ba3c332e7fa27 (MD5) Bitstreams deleted on 2014-10-03T16:33:16Z: 000713150.pdf,Bitstream added on 2014-10-03T16:43:30Z : No. of bitstreams: 2 ferrarini_foc_me_araiq_parcial.pdf.txt: 36690 bytes, checksum: 965a54497bb2f22182fa6c94c47fd1c5 (MD5) 000713150.pdf: 2023862 bytes, checksum: fb69af9b335019bfb31ba3c332e7fa27 (MD5) Bitstreams deleted on 2014-10-03T16:48:56Z: 000713150.pdf,Bitstream added on 2014-10-03T16:49:48Z : No. of bitstreams: 1 000713150.pdf: 2023862 bytes, checksum: fb69af9b335019bfb31ba3c332e7fa27 (MD5) Bitstreams deleted on 2014-10-27T11:47:11Z: 000713150.pdf,Bitstream added on 2014-10-27T11:48:05Z : No. of bitstreams: 1 000713150.pdf: 2023862 bytes, checksum: fb69af9b335019bfb31ba3c332e7fa27 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A idéia central deste trabalho consiste em preparar e testar atividade biológica de compostos de cobre contendo hidrolisados do soro do leite bovino, que é uma importante fonte protéica e tem sido via de regra descartado pela indústria de laticínios. A primeira parte deste trabalho envolveu, então, a obtenção do soro do leite, seguida de diálise, tratamento para extração de gordura e hidrólise tendo sido realizada na Faculdade de Ciências Farmacêuticas da UNESP de Araraquara. Foram verificadas e propostas formas de hidrólise por vias enzimática e ácida do soro do leite e seus resultados analisados por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Quanto aos processos de hidrólise empregados, mesmo embora ainda não tenhamos conseguido as condições “ideais” (natureza e concentração das enzimas, tempo de reação) para uma hidrólise enzimática completa – o que acarretou na presença de pequenos peptídeos junto com os aminoácidos livres -, a idéia continua sendo a de evitar o uso da hidrólise ácida, porque além de poluir, vai fornecer os aminoácidos que já são conhecidos da literatura. A segunda parte do trabalho foi realizada neste Instituto e está relacionada aos aspectos de síntese dos compostos de coordenação contendo cobre como centro metálico. Verificamos inicialmente que tanto o método da precipitação quanto o da liofilização foram eficientes para a obtenção do hidrolisado no estado sólido, além de terem conduzido essencialmente ao mesmo material de trabalho. Em seguida, foram obtidos com sucesso três compostos distintos e inéditos de cobre, de diferentes valências, a partir da interação entre precursores de cobre(II) e o soro hidrolisado enzimaticamente. As alterações nas rotas sintéticas propostas bem como... / A idéia central deste trabalho consiste em preparar e testar atividade biológica de compostos de cobre contendo hidrolisados do soro do leite bovino, que é uma importante fonte protéica e tem sido via de regra descartado pela indústria de laticínios. A primeira parte deste trabalho envolveu, então, a obtenção do soro do leite, seguida de diálise, tratamento para extração de gordura e hidrólise tendo sido realizada na Faculdade de Ciências Farmacêuticas da UNESP de Araraquara. Foram verificadas e propostas formas de hidrólise por vias enzimática e ácida do soro do leite e seus resultados analisados por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Quanto aos processos de hidrólise empregados, mesmo embora ainda não tenhamos conseguido as condições “ideais” (natureza e concentração das enzimas, tempo de reação) para uma hidrólise enzimática completa – o que acarretou na presença de pequenos peptídeos junto com os aminoácidos livres -, a idéia continua sendo a de evitar o uso da hidrólise ácida, porque além de poluir, vai fornecer os aminoácidos que já são conhecidos da literatura. A segunda parte do trabalho foi realizada neste Instituto e está relacionada aos aspectos de síntese dos compostos de coordenação contendo cobre como centro metálico. Verificamos inicialmente que tanto o método da precipitação quanto o da liofilização foram eficientes para a obtenção do hidrolisado no estado sólido, além de terem conduzido essencialmente ao mesmo material de trabalho. Em seguida, foram obtidos com sucesso três compostos distintos e inéditos de cobre, de diferentes valências, a partir da interação entre precursores de cobre(II) e o soro hidrolisado enzimaticamente. As alterações nas rotas sintéticas propostas bem como nas... (Complete abstract click electronic access below)