Made available in DSpace on 2018-08-02T00:03:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9683_ALINE CRISTINA SILVA DOS ANJOS.pdf: 3641799 bytes, checksum: f90e5717dc480d7f0db0e2a66b2bfcb0 (MD5) Previous issue date: 2015-11-30 / Um material suscetível a alguma transformação química é considerado um meio poroso reativo. Combustíveis são materiais capazes de liberar energia ao reagirem com o oxigênio e podem ser considerados como um meio poroso reativo. Este trabalho teve o objetivo de modelar a combustão em um meio poroso reativo. O modelo foi implementado em um programa computacional para simular a propagação da frente de combustão em um meio poroso reativo em leito fixo, levando-se em conta mecanismos de reação que podem ocorrer durante o processo. As sub-rotinas que resolvem as equações de conservação da modelagem foram validadas por meio de análises comparativas entre as soluções numéricas e soluções analíticas ou experimentais para garantir que o modelo utilizado fosse capaz de gerar resultados condizentes com a realidade. Além disso, uma investigação foi realizada sobre a influência que o mecanismo de reação, adotado na modelagem, tem sobre o perfil de temperatura na ignição do leito de combustão. Os testes mostraram que o modelo é sensível às mudanças dos mecanismos. Por fim, o modelo aponta a possibilidade de prever, na evolução da temperatura, o fenômeno da ignição. Palavras chave: combustível sólido, meio poroso reativo, simulação numérica.

[pt] O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de uma ferramenta para o estudo de problemas de transporte de contaminantes na água subterrânea. No desenvolvimento desta ferramenta foram utilizados métodos de estabilização na solução da equação de transporte e o método dos gradientes conjugados. Os métodos de estabilização buscam superar as limitações impostas pelo número de Peclet. O método dos Gradientes Conjugados, por sua vez, tem como objetivo melhorar a eficiência da solução do sistema de equações decorrente da utilização do método dos elementos finitos na solução do problema de transporte. Desenvolveu-se um modelo de reação química que fosse capaz de lidar com compostos que possuem propriedades de transporte diferentes. O desenvolvimento deste modelo levou à idealização de uma metodologia que abrange outros modelos químicos de uma forma única. Para descrever essa metodologia foi utilizado o paradigma de Orientação a Objetos que deu origem a uma hierarquia de classes capaz de suportar o desenvolvimento de modelos químicos das mais variadas formas. Por fim utilizou-se a ferramenta desenvolvida para avaliar alguns problemas decorrentes da contaminação por HCH da Cidade dos Meninos no município de Duque de Caxias, estado de Rio de Janeiro, e a avaliação da técnica de barreiras reativas como alternativa de remediação de águas subterrâneas contaminadas. / [en] This work presents the development of a tool to study the water contamination problem. This tool involves the utilization of stabilization methods and the utilization of the Conjugate Gradient method. The stabilization methods aims at overcoming the limitations imposed by the grid Peclet number. The Conjugate Gradient method aims at providing an eficient method to solve the system of equations which arises from the application of the finite element method in the solution of the contamination problem. As part of this work a chemical model was developed to simulate the interaction among chemical species involved in the transport process. These species sometimes have different physical properties that have to be taken under consideration by the chemical model. Taking advantage of the Object Oriented paradigm, we proposed a class hierarchy (OOP) to support the development of a chemical model. Finally the developed program was used to study a contamination problem with HCH at Cidade dos Meninos city in Duque de Caxias township, Rio de Janeiro, and to evaluate the reactive barrier design as a remediation method. / [es] Este trabajo presenta el desarrollo de una herramienta para el estudio de problemas de transporte de contaminantes en el agua subterránea. En el desarrollo de esta herramienta se utilizaron métodos de estabilización en la solución de la ecuación de transporte y el método del gradiente conjugado. Los métodos de estabilización intentan superar las limitaciones impuestas por el número de Peclet. El método del Gradiente Conjugados, por su vez, tiene como objetivo mejorar la eficiencia de la solución del sistema de ecuaciones que resulta de utilizar el método de los elementos finitos en la solución del problema de transporte. Se dearrolló un modelo de reacción química para compuestos que poseen propriedades de transporte diferentes. El desarrollo de este modelo tiene como resultado a formulación de una metodología que contiene otros modelos químicos de una forma única. Para describir esa metodología fue utilizado el paradigma de Orientación a Objetos que dió origen a una jerarquía de clases capaz de soportar el desarrollo de modelos químicos de las más variadas formas. Se utilizó la herramienta desarrollada para evaluar algunos problemas provocados por la contaminación por HCH de la Ciudad de los Meninos en el municipio de Duque de Caxias, estado de Rio de Janeiro, y la evaluación de la técnica de barreras reactivas como alternativas de remediación de aguas subterráneas contaminadas.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-22T04:11:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A tecnologia de Leito Móvel Simulado (LMS) tem sido recentemente aplicada em processos envolvendo reações químicas. Na Unidade de Leito Móvel Simulado Reativo, a reação química e a separação de reagentes e produtos ocorrem simultaneamente na unidade. A unidade de leito móvel simulado reativo permite obter simultaneamente elevada pureza dos produtos e alta conversão dos reagentes, mesmo nos casos de reações limitadas pelo equilíbrio termodinâmico. Isto a qualifica potencialmente para aplicação em reações reversíveis, além de ser vantajosa ainda em situações que incluem a remoção de inibidores e venenos catalíticos para melhoria do rendimento da reação principal. Considerando a complexidade da dinâmica de um processo empregando unidades de leito móvel simulado reativo, a formulação matemática e a simulação numérica são ferramentas que têm ganho considerável atenção, não apenas por permitir a compreensão e análise teórica do sistema, mas também devido a uma significativa economia: em material (reagentes, catalisadores, solventes,...) e em tempo de projeto e otimização da unidade. Neste trabalho desenvolve-se um modelo matemático para o processo de reação e separação no LMS reativo sendo o meio poroso caracterizado por mais de um comprimento de escala, que envolve o maior comprimento de escala associado às colunas de leito fixo que compõem a unidade até o menor comprimento de escala associado aos sítios de adsorção. As equações de conservação governantes do processo são tratadas pela aplicação do método da média no volume, de forma que a informação sobre a velocidade de adsorção na microescala possa compôr a equação resultante na macroescala, que é a escala de projeto. Com a metodologia da média no volume, coeficientes efetivos de transporte foram calculados teoricamente e mostraram boa concordância com dados apresentados na literatura. Através de levantamentos experimentais e da resolução das equações da formulação matemática, foi possível verificar a viabilidade do processo de isomerização de glucose em unidades de LMS reativas. Foi também avaliada a influência de parâmetros importantes, de ordem operacional, de transferência de massa e de reação, no comportamento e desempenho da unidade reativa nos processos de isomerização de glucose e inversão de sucrose.

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-05T13:39:20Z No. of bitstreams: 2 DISSERTACAO_Luciana_FINAL.pdf: 7188591 bytes, checksum: d5bb8b8cd570f958e48168ec46ff86cd (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-05T13:39:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTACAO_Luciana_FINAL.pdf: 7188591 bytes, checksum: d5bb8b8cd570f958e48168ec46ff86cd (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-07-06 / ANP / O armazenamento geológico de dióxido de carbono representa uma das soluções mais interessantes para a redução das emissões de gases de efeito estufa, cujo aumento nas últimas décadas tem contribuído na alteração do clima global. Formações sedimentares confinadas em regiões profundas tais como reservatórios de petróleos depletados, têm representado um potencial para o armazenamento de carbono em larga escala, por apresentarem segurança e grande capacidade de estocagem e pela ampla ocorrência em escala global. Entretanto, a injeção em larga escala de fluidos reativos líquidos ou gasosos, assim como CO2, em reservatórios de petróleo pode induzir uma complexa interação de fluxo multi-fásico através dos processos de difusão, convecção, dissolução, precipitação além de outras reações químicas. Dependendo da composição e distribuição dos minerais das rochas, as interações rocha-fluido reativo podem ter um impacto significativo na estrutura da matriz porosa. Para o processo de injeção de CO2, estes fenômenos podem comprometer a segurança e a capacidade do armazenamento. A pesquisa aqui apresentada tem como finalidade analisar as interações geoquímicas observadas a partir da injeção de um fluido reativo em uma rocha carbonática sintética, bem como avaliar o efeito dessas interações nas propriedades petrofísicas (permeabilidade e porosidade) do meio poroso sintético. Neste contexto, foram realizados experimentos em laboratório utilizando rochas carbonáticas sintéticas para simular as condições de reservatório em presença de uma solução ácida injetada. Além disso, foi realizado um estudo prévio, através de modelagens numéricas, para verificar os impactos que a injeção do fluido reativo pode causar aos minerais do reservatório, como a dissolução dos minerais existentes e/ou a precipitação de novos minerais, e como essas reações geoquímicas podem afetar a permeabilidade e porosidade da rocha reservatório, utilizando os dados experimentais. Observou-se nos experimentos realizados um aumento de permeabilidade e porosidade nas rochas carbonáticas sintéticas, após a passagem da solução ácida. Esta alteração nas propriedades foi induzida pela formação de caminhos preferencias de fluxos, ou wormholes, devido a dissolução do mineral calcita presente nas rochas carbonáticas sintéticas. Além disso, os resultados numéricos demostraram que a formação dos wormholes foi motivada por áreas de maior concentração de mineral e por áreas de maior permeabilidade na face de injeção, o que resultou no avanço preferencial da dissolução nestes locais, assim como foi observado nos ensaios experimentais.

[pt] T.G. será a maior subestação do sistema 1, localizada em um bairro do Rio de Janeiro e está prevista para, em sua etapa definitiva, ter uma potência de 4800 MVA com quatro bancos de transformadores de 500kv/138kV/13,8kV com 600 MVA nominais cada um. Será alimentada por uma linha de transmissão com 2 circuitos de 500 KV através da subestação AD (do sistema 2) tendo ainda 2 linhas de 500 KV alimentando outra subestação do sistema 1 e mais 21 linhas de 138 KV alimentando outras subestações do sistema 1. Devido ao problema de espaço necessário para uma subestação convencional do porte de T.G., optou-se pela solução de utilizar equipamentos blindados em SF6 tanto para o 500KV quanto para o 138 KV. A subestação está prevista para entrar em operação em outubro de 1976, e devido a configuração do sistema foi demonstrado pelos estudos de fluxo de potência a necessidade de controle de reativos em T.G. para suprir a grande demanda do sistema de transmissão que alimenta o sistema 1. Os requisitos de VAR do sistema 1 são consideravelmente sensíveis ao fator de potência das cargas. Nos estudos realizados adotou-se fator de potência 0,98. Com o presente estudo demonstra-se que para o período de 1976 a 1980 pode-se evitar o uso de compensadores síncronos em T.G. pela utilização de taps nos transformadores de T.G., o que permitiria não só reduzir o fluxo de reativos como um melhor controle de tensão. Para o período após 1980 será necessário a instalação de dois compensadores síncronos de 200 MVAr cada nos terciários dos transformadores de T.G., sendo importante fizar que a consideração de cargas com fator de potência 0,98 fazem considerável diferença para a determinação da capacidade nominal dos compensadores síncronos em T.G. A principal característica do sistema é que os compensadores terão de 80% a 100% de sua capacidade suprindo o sistema de transmissão que alimenta o sistema 1. justamente devido a essa particularidade tornou-se importante a escolha de impedância dos transformadores de modo a reduzir ao mínimo possível as perdas reativas no próprio transformador. A escolha da impedância dos transformadores ficou limitada ao nível máximo de curto circuito das subestações de 138KV que interligam o sistema 1 com T.G. Com a instalação dos compensadores em T.G. consegue-se ainda controlar a tensão do sistema adequadamente bem como deixar o sistema 1 relativamente independente do ponto de vista do controle de reativos. / [en] T.G substation will be the largest substation os system 1, being located at a section in Rio de Janeiro city. It will have 4800 MVA in his final stage, with four 600 MVA 500KV/138KV/13,8KV transformers banks, two 500KV incoming transmission lines from A.D. substation (system 2), two 500 KV lines to other system 1 substation and twenty one 138 KV lines to system 1 substations. Due to space problems, the 500 KV and 138 KV swtchgear will be of SF6 type. The substation will be energized in october, 1976 and due to systemconfiguration and demonstrated by load flow studies, it will be necessary to instal VAR control at T.G. to minimize the transmission system VAR requirements. These requirements of system 1 are sensitive to load representation. The assumption of. 98 power factor loads maker considerable difference to the synchronous condenser rating at T.G. One of the goals of this work, is to show that between 1976 and 1980, synchronous condensers are not necessary, its role being performed by tap changers installed in the T.G. transformers. After 1980 the instalation of two synchronous condensers of 200 MVar at the T.G. transformers tertiary will be necessary. It is important to realize that 80% to 100% of condensers capacity is use to supply the transmission system. The use of transformers with lower impedances will be important to minimize VAR losses at transformers, but will increase three phase short circuit level at 138 KV and the tertiary systems. With synchronous condensers installation it will be possible to control system voltage and system 1 should be relatively independent from VAR control althoug the cost of supplyng VAR`s to the incoming transmission networks.

Neste trabalho, apresento um estudo sobre a fabricação e caracterização físico-química de filmes finos de nitreto de alumínio (AlN) obtidos pela técnica de pulverização catódica reativa por rádio frequência (r.f sputtering) utilizando um alvo de alumínio puro. Visto que o AlN é um material que apresenta piezoeletricidade e compatibilidade com a tecnologia MOS, o objetivo principal desse trabalho é definir os parâmetros de processo de deposição que resultem em um material com propriedades adequadas para sua utilização como elemento atuador e/ou sensor em sistemas micro eletromecânicos (MEMS). O estudo da influência dos parâmetros de processo foi realizado em três etapas. Na primeira realizei um estudo preliminar sobre a influência da pressão de processo e potência de r.f. Na segunda etapa realizei um estudo sobre a influência da relação entre o gás reativo (N2) e o pulverizante (Ar) nas características físicoquímicas do material. Na 3º etapa estudei o efeito da temperatura de deposição nas características do filme que apresentou as propriedades mais propícias para aplicações em MEMS. Propriedades como índice de refração, composição química e stress residual não apresentaram grandes variações com a mudança da composição gasosa da atmosfera de deposição, no entanto, os resultados de difração de raios-X mostraram que os filmes obtidos com 30% de N2 possuem maior cristalização na direção que apresenta maior piezoeletricidade, sendo assim, mais favorável para ser utilizado como sensor/atuador na fabricação de MEMS. No estudo sobre o efeito da temperatura de deposição verificamos que o filme crescido a 250°C apresentou as melhores propriedades para as aplicações em MEMS desejadas. Para finalizar o trabalho a constante piezoelétrica de carga foi obtida utilizando capacitores de placas paralelas de molibdênio e o AlN como dielétrico, obtendo um coeficiente piezoelétrico de carga d33 de 0,5 pm/V. / I present a study on the production and physicochemical characterization of aluminum nitride thin films (AlN) obtained by r.f. reactive magnetron sputtering, using a target of pure aluminum. Since AlN is a material that presents piezoelectricity and compatibility with MOS technology, the main objective of this work is to define the process parameters that will result in a material with properties suitable for its use as an actuator / sensor in micro electromechanical systems (MEMS). The process parameters influence study was performed in three steps. First I conducted a preliminary study on pressure process and rf power influence. In the second step was studied the influence of the reactive (N2) and sputtering (Ar) gas ratio on the material physical and chemical properties. Last but not least, I studied the temperature deposition effects in the AlN thin film obtained in the gas ratio which presented the most favorable properties for MEMS applications. Properties such as refractive index, chemical composition and residual stress did not show considerable variations with changing in the atmosphere deposition, however X-ray diffraction results showed films obtained with 30% N2 have higher crystallization in (002) direction, which is the one with greater piezoelectricity response and thus, more favorable to be used as sensor / actuator in MEMS fabrication. The study on deposition temperature effects has shown maximum (002) crystallization direction is achieved in films grown at 250° C. Piezoelectric coefficient was defined using parallel plate capacitors method using AlN as dielectric resulted in a d33 piezoelectric coefficient of 0,5 pm/V.

Neste trabalho, apresento um estudo sobre a fabricação e caracterização físico-química de filmes finos de nitreto de alumínio (AlN) obtidos pela técnica de pulverização catódica reativa por rádio frequência (r.f sputtering) utilizando um alvo de alumínio puro. Visto que o AlN é um material que apresenta piezoeletricidade e compatibilidade com a tecnologia MOS, o objetivo principal desse trabalho é definir os parâmetros de processo de deposição que resultem em um material com propriedades adequadas para sua utilização como elemento atuador e/ou sensor em sistemas micro eletromecânicos (MEMS). O estudo da influência dos parâmetros de processo foi realizado em três etapas. Na primeira realizei um estudo preliminar sobre a influência da pressão de processo e potência de r.f. Na segunda etapa realizei um estudo sobre a influência da relação entre o gás reativo (N2) e o pulverizante (Ar) nas características físicoquímicas do material. Na 3º etapa estudei o efeito da temperatura de deposição nas características do filme que apresentou as propriedades mais propícias para aplicações em MEMS. Propriedades como índice de refração, composição química e stress residual não apresentaram grandes variações com a mudança da composição gasosa da atmosfera de deposição, no entanto, os resultados de difração de raios-X mostraram que os filmes obtidos com 30% de N2 possuem maior cristalização na direção que apresenta maior piezoeletricidade, sendo assim, mais favorável para ser utilizado como sensor/atuador na fabricação de MEMS. No estudo sobre o efeito da temperatura de deposição verificamos que o filme crescido a 250°C apresentou as melhores propriedades para as aplicações em MEMS desejadas. Para finalizar o trabalho a constante piezoelétrica de carga foi obtida utilizando capacitores de placas paralelas de molibdênio e o AlN como dielétrico, obtendo um coeficiente piezoelétrico de carga d33 de 0,5 pm/V. / I present a study on the production and physicochemical characterization of aluminum nitride thin films (AlN) obtained by r.f. reactive magnetron sputtering, using a target of pure aluminum. Since AlN is a material that presents piezoelectricity and compatibility with MOS technology, the main objective of this work is to define the process parameters that will result in a material with properties suitable for its use as an actuator / sensor in micro electromechanical systems (MEMS). The process parameters influence study was performed in three steps. First I conducted a preliminary study on pressure process and rf power influence. In the second step was studied the influence of the reactive (N2) and sputtering (Ar) gas ratio on the material physical and chemical properties. Last but not least, I studied the temperature deposition effects in the AlN thin film obtained in the gas ratio which presented the most favorable properties for MEMS applications. Properties such as refractive index, chemical composition and residual stress did not show considerable variations with changing in the atmosphere deposition, however X-ray diffraction results showed films obtained with 30% N2 have higher crystallization in (002) direction, which is the one with greater piezoelectricity response and thus, more favorable to be used as sensor / actuator in MEMS fabrication. The study on deposition temperature effects has shown maximum (002) crystallization direction is achieved in films grown at 250° C. Piezoelectric coefficient was defined using parallel plate capacitors method using AlN as dielectric resulted in a d33 piezoelectric coefficient of 0,5 pm/V.

Dissertação submetida como requisito parcial para a obtenção do grau de mestre em Matemática Aplicada na Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Matemática. Programa de Pós-Graduação em Matemática Aplicada. Orientador: Álvaro Luiz De Bortoli. 2006 / Submitted by Nilson Junior (nilson.junior@unila.edu.br) on 2016-05-25T21:47:43Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_Pedro Henrique de Almeida Konzen.pdf: 399661 bytes, checksum: d68efbe98bf1a703a14f99ddba1d431e (MD5) Recibo Deposito Legal_Dissertacao_Pedro Henrique de Almeida Konzen.pdf: 226410 bytes, checksum: 36b454b98ac36028cd9943b86a79e38e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-25T21:47:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação_Pedro Henrique de Almeida Konzen.pdf: 399661 bytes, checksum: d68efbe98bf1a703a14f99ddba1d431e (MD5) Recibo Deposito Legal_Dissertacao_Pedro Henrique de Almeida Konzen.pdf: 226410 bytes, checksum: 36b454b98ac36028cd9943b86a79e38e (MD5) Previous issue date: 2006 / Neste trabalho, apresenta-se um estudo numérico de um modelo convectivo-difusivo-reativo em combustão baseado no Método de Elementos Finitos. Primeiramente, apresenta-se o desenvolvimento das equações de balanço (quantidade de movimento, massa, espécie e energia) que modelam um processo de mistura molecular e reação química, irreversível, de passo único e exotérmica entre duas espécies químicas F (Combustível) e O (Oxidante). Tais espécies reagem e formam um produto P, conforme vFF +vOO ! vPP + calor, onde vF , vO e vP são os coeficientes estequiométricos molares. No modelo, considera-se que a reação é de primeira ordem com respeito a cada um dos reagentes e que a taxa de reação específica segue a cinética de Arrhenius. Em seguida, o modelo é estudado numericamente considerando-se um domínio retangular e condições de contorno do tipo Neumann. Tanto a Técnica das Diferenças Finitas como a Técnica de Elementos Finitos são utilizadas na discretização espacial das equações do modelo. Para a integração no tempo, utiliza-se a método de Runge-Kutta simplificado de três estágios. Os diferentes códigos computacionais obtidos, tanto pela Técnica de Diferenças Finitas como de Elementos Finitos, são comparados frente ao problema de interesse. Observa-se que ambas as técnicas apresentam resultados equivalentes. Além disso, os códigos desenvolvidos são robustos (capazes de lidar com vários conjuntos de parâmetros), de baixo custo e precisos. Por fim, apresenta-se uma revisão do trabalho de Zavaleta [48], no qual obtem-se uma estimativa local do erro na aproximação do problema estudado pela Técnica de Elementos Finitos.

Submitted by Nilton Francelosi Azevedo Neto (nilton@fc.unesp.br) on 2018-11-22T13:54:33Z No. of bitstreams: 1 Azevedo Neto- Tese POSMAT-2018.pdf: 3312025 bytes, checksum: 69a53514543bbe65b47c2fd62ddb6168 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucilene Cordeiro da Silva Messias null (lubiblio@bauru.unesp.br) on 2018-11-22T16:48:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 azevedoneto_nf_dr_bauru.pdf: 3312025 bytes, checksum: 69a53514543bbe65b47c2fd62ddb6168 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-22T16:48:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 azevedoneto_nf_dr_bauru.pdf: 3312025 bytes, checksum: 69a53514543bbe65b47c2fd62ddb6168 (MD5) Previous issue date: 2018-09-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A motivação para este trabalho foi buscar uma melhor compreensão sobre o processo de crescimento dos filmes de óxido de cobalto pela técnica de DC magnetron sputtering reativo. Os filmes de interesse foram depositados sobre substratos de sílica amorfa (a -SiO2 ), aluminato de lantânio (LaAlO3 ) e safira - c (Al2O3- c) usando diferentes valores de potência de deposição e fluxo de oxigênio . As condições de crescimento dos filmes foram analisadas utilizando simulação computacional do processo de sputtering reativo baseada no modelo de Depla, medidas da emissão óptica das espécies presentes no plasma e monitor amento da taxa de crescimento através de uma microbalança de quartzo. Os resultados de difração de raios X mostraram que em baixa potência é obtida a fase Co3O4 espinélio, enquanto que em alta potência os filmes apresentaram a fase CoO cúbica . A s simulações computacionais do processo de sputtering reativo indicaram que , quando as potências de deposição são baixas, o processo de crescimento dos filmes ocorre com o alvo no regime “envenenado” . Em contraste, altas potencias favorece m o regime metálico do alvo. Medidas de emissão do plasma de deposição mostraram que em baixa potência de deposição a intensidade da linha de emissão do oxigênio é alta , porém com o aumento da potência sua intensidade diminui e a d a linha do cobalto aumenta. O s filmes de Co 3 O 4 depositados sobre substratos cristalinos apresentaram resultados promissores . Medidas de difração de raios X de alta resolução , utilizando radiação síncrotron , indicaram que a deposição do Co 3 O 4 sobre Al2O3 - c resultou em crescimento epitaxial na qual a direção [ 111] do cristal de Co 3 O 4 é perpendicular à superfície do substrato de safira - c (0001). Enquanto que a deposição sobre LaAlO 3 resultou em crescimento com forte textura de orientação, com as direções [220] e [400] perpendiculares à superfície dos substratos . Os espectros Raman dessas amostras apresentaram picos de vibração bem definidos e característicos da fase Co 3 O 4 e a análise do Raman polarizado do s filmes de Co 3 O 4 sobre Al 2 O 3 - c concorda m com as regras de seleção para a orientação [111] . Para os filmes c om fase Co 3 O 4 , medidas de transmitância na região do UV - Vis - NIR mostraram alta absorção na região do visível e bandas de absorção no infravermelho próximo relacionadas a transições eletrônicas dos íons de Co 2+ e Co 3+ . Para esse crescimento observou - se também resposta intensa de fotocondutividade com exc itação em 405 nm e 532 nm em 10 K. Testes preliminares de fotocatálise indicaram que os filmes de Co 3 O 4 produzidos possuem uma pequena atividade fotocatalítica para degradação do corante Rodamina B. Neste trabalho uma correlação direta entre as condições de crescimento e as mudança s de fase do s filmes foi obtida, demonstrando a versatilidade da técnica de sputtering para crescimento de filmes de óxido de cobalto para estudos científicos e aplicações tecnológicas. / The motivation for this work was to obtain a better understanding of the growth process of cobalt oxides by the DC magnetron reactive sputtering technique. The films were dep osited on amorphous silica (a-SiO2), lanthanum aluminate (LaAlO3) and sapphire-c (c-Al2O3) substrates using different values of deposition power and oxygen flow. The conditions of growth of the films were analyzed using the optical analysis of the species present in the plasma and the monitoring of the growth rate through a quartz microbalance. The X-ray diffraction results showed that at lower powers the Co3O4 phase was obtained, while at high er power s the films presented the CoO cubic phase. The computational simulations of the reactive sputtering process indicated that, at low deposition power, the gro wth process of the films occurs with the target in the "poisoned" regime, while in high powers it favors the metallic regime of the target. Plasma emission measurements showed that at low deposition power the oxygen intensity is high while at high power it s intensity decreases and that of cobalt increases. The Co 3 O 4 films deposited on crystalline substrates showed promising results. High - resolution X-ray diffraction measurements using synchrotron radiation indicated that the deposition of Co3O4 on c-Al2O3 resulted in epitaxial growth , in which the direction [111] is perpendicular to the surface of the c - sapphire (0001) substrates. However, the deposition on LaAlO 3 resulted in growth with strong texture in the directions [220] and [400]. The Raman spectra of these samples showed well - defined vibration peaks characteristic of the Co3O4 phase . The polarized Raman analysis of Co 3 O 4 deposited on c-Al2O3 agrees with the selection rules for the [111] orientation, in agreement with the high resolution X-ray diffraction analysis . In the optical transmittance measurements , t he films with Co 3 O 4 phase displayed high absorption bands in the region of the visible and near - infrared . These bands are related to el ectronic transitions of the Co2+ and Co3+ ions. For these films , strong photoconductivity responses were observed for excitations at 405 nm and 532 nm at 10 K . Preliminary photocatalysis tests indicated that the Co3O4 films produced by sputtering have a small photocatalytic activity for Rhodamine B (RhB) dye degradation. Concluding , a direct correlation between the growth conditions and the phase changes of the films was obtained, demonstrating the versatility of the sputtering technique for the growth of cobalt oxide films for scientific studies and technological applications.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-08-24T11:22:53Z No. of bitstreams: 1 MIRTES AILA RODRIGUES DE CARVALHO - DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2018.pdf: 2832182 bytes, checksum: eb9e4bf2802a12b8ca3371f98de48cbb (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-24T11:22:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MIRTES AILA RODRIGUES DE CARVALHO - DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2018.pdf: 2832182 bytes, checksum: eb9e4bf2802a12b8ca3371f98de48cbb (MD5) Previous issue date: 2018-04-12 / Capes / As misturas asfálticas com ligantes modificados por polímeros são cada vez mais utilizadas para satisfazer as necessidades crescentes do tráfego rodoviário, melhorando as condições de resistência, de durabilidade dos revestimentos asfálticos sob a ação de cargas pesadas. Os polímeros reativos/não-reativos e o ácido polifosfórico, em separado, são opções utilizadas como modificadores dos ligantes cujo o objetivo é melhorar as propriedades mecânicas da mistura asfáltica. No entanto, o uso combinado dos modificadores pode proporcionar melhores resultados que o uso individual. O objetivo desta pesquisa foi de avaliar o comportamento mecânico de misturas asfálticas quando modificadas por polímero reativo/não-reativo associados ao ácido polifosfórico como catalizador em diferentes teores. Para isso foram realizados ensaios físicos e mecânicos nos ligantes 50/70 com adição de Etileno Acrilato de Metila e Metacrilato de Glicidila (EMA-GMA) comercialmente conhecido por S74, Terpolímero de Alta densidade (SX500) e Ácido Polifosfórico (PPA116%), antes e após envelhecimento a curto prazo (RTFO) e nos ligantes 50/70, 55/75 sem a modificação. Foram dosadas misturas asfálticas com 1,8%S74, 0,3%SX500 associadas a teores variados de 0,15; 0,3 e 0,5% PPA116% e analisado o comportamento mecânico das misturas asfálticas por meio de ensaios de Resistência a Tração, Módulo de Resiliência, Módulo Dinâmico, Flow Number, Lotman Modificado e Desgaste Cântabro. Os resultados indicam que as misturas asfálticas com os ligantes modificados com polímero reativo/não-reativo associados ao ácido polifosfórico nos teores de 0,3 e 0,5%PPA se classificam como ligantes elastoméricos 60/85-E e suas respectivas misturas asfálticas possuem maior resistência a deformação permanente quando submetidos a altas temperaturas, maior resistência ao desgaste e menor susceptibilidade a umidade, indicando que tais misturas podem ser usadas como alternativa a misturas asfálticas convencionais, principalmente para regiões de clima tropical. / The polymer modified asphalt mixtures are increasingly being used to satisfy the growing road traffic needs, improving their resistance conditions and the asphalt coating durability under the action of heavy loads. The reactive/non-reactive polymers and the polyphosphoric acid, separated, are largely used as modifiers for the asphalt binders whose objective is to improve its mechanical properties. However, the combined use of them can provide better results that individually. This researches objective was to evaluate the mechanical behavior of the asphalt mixtures when modified with reactive/non-reactive polymer associated with the polyphosphoric acid as a catalyst in different contents. There were performed physical and mechanical tests on the 50/70 binder with the addition of ethylene methyl acrylate and glycidyl methacrylate (EMA-GMA) commercially known as S74, high density thermo-polymer (SX500) and polyphosphoric acid (PPA 116%), before and after the short term aging process (RTFO). The same procedures were performed on the 50/70 and 55/75 non modified binders. Asphalt mixtures were designed with 1,8%S74, 0,3SX500 associated with varied contents of 0,15; 0,30 and 0,50% PPA 116% and analyzed in relation to its mechanical behavior by means of traction resistance, resilience module, dynamic module, flow number, modified lotman and cântabro wear tests. The results indicate that the asphalt mixtures modified with reactive/non-reactive polymer associated with the polyphosphofic acid in the contents of 0,3 and 0,5%PPA are classified as 60/85-E elastomeric binders and have a higher permanent deformation resistance when subjected to high temperatures, greater wear resistance and lower susceptibility to humidity, indicating that this mixtures can be used as an alternative to conventional asphalt mixtures, mainly in tropical climate regions.