Este trabalho tem como objetivo desenvolver um processo de reciclagem para as baterias de NiMH, visando a recuperação de níquel, cobalto e terras raras que estão presentes nas baterias, através do emprego de processamento mecânico seguido de técnicas hidrometalúrgicas. Na primeira etapa deste trabalho foi realizada a caracterização de diferentes modelos de baterias de telefone celular esgotadas tipo NiMH, visando quantificar os diferentes materiais presentes. Nesta etapa observou-se a elevada concentração de níquel, cobalto e terras raras, bem como a existência de baterias que, apesar de conter um rótulo indicando composição do tipo NiMH, a caracterização demonstrou que na realidade eram baterias do tipo NiCd. Na segunda etapa foi realizado o processamento mecânico através de moagem seguido de separação magnética. Nesta etapa foi possível realizar a separação dos diferentes materiais presentes nas baterias, isto é, separação de polímeros de materiais fortemente magnéticos e materiais fracamente magnéticos. Os materiais fortemente magnéticos são constituídos por ligas de Fe-Ni e podem ser enviados diretamente para um processo secundário de produção de metais. Os fracamente magnéticos foram enviados para uma etapa posterior, quando onde foi realizada sua lixiviação em ácido sulfúrico e posterior separação das terras raras por precipitação seletiva em pH 1,2. Neste processo mais de 98% das terras raras foram recuperadas. Na última etapa realizou-se a eletroobtenção de ligas Ni-Co a partir de soluções oriundas da lixiviação dos eletrodos, quando foi possível obter um depósito com alta concentração de Ni-Co (91,92%). / This work has as objective developing a recycling process for the NiMH batteries, seeking the recovery of nickel, cobalt and rare earths, through the employment of mechanical processing followed by hydrometallurgical techniques. In the first stage of this work the characterization of different models of NiMH batteries from cell phones was accomplished, seeking to quantify the different materials present. In this stage it was observed the high concentration of nickel, cobalt and rare earths, as well as the existence of batteries that in spite of containing a label indicating its composition as NiMH, the characterization demonstrated that these batteries were the NiCd type. The second stage the mechanical processing was accomplished through grinding followed by magnetic separation. In this stage it was possible to accomplish the separation of the different materials present in the batteries. In this stage the following step were done, separation of the polymers, strongly magnetic materials and weak magnetic materials. The strongly magnetic materials are constituted by Ni-Fe alloys and they can be directly sent for a secondary process of production of metals. The weak magnetic materials were sent for a subsequent stage, where it was accomplished its dissolution in sulfuric acid and subsequent separation of the rare earths by selective precipitation in pH 1,2. In this process more than 98 wt.% of the rare earths were recovered. In the last stage of this work the electroowinning of Ni-Co from real solutions alloys took place, where was possible to obtain a deposit with high concentration of Ni-Co (91,92%).

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-25Bitstream added on 2014-06-13T19:08:54Z : No. of bitstreams: 1 freitas_mgm_me_araiq_parcial.pdf: 235600 bytes, checksum: a5d1fd3c36700c6e060d46eb1cc56c59 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-06-25T13:01:02Z: freitas_mgm_me_araiq_parcial.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-25T13:03:23Z : No. of bitstreams: 1 000721818_20160325.pdf: 223545 bytes, checksum: ad0525e605fb4a1d465a9470b87f6af3 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-03-28T13:37:48Z: 000721818_20160325.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-03-28T13:38:50Z : No. of bitstreams: 1 000721818.pdf: 810955 bytes, checksum: ee2d029d7bb1ff4fc631c85e963a32ba (MD5) / Os metais terras raras têm adquirido grande importância tecnológica e econômica em função da diversidade de suas aplicações. A biossorção apresenta-se como uma tecnologia alternativa para a obtenção destes metais, apresentando vantagens econômicas, ecológicas e operacionais em comparação com métodos tradicionais de separação e concentração de terrasraras. Este trabalho propõe a utilização da biomassa melanizada e do pigmento produzido pela linhagem MEL1 do fungo Aspergillus nidulans como potenciais biossorventes (em sistemas livre e imobilizado) para a concentração de neodímio, lantânio e cério. Com os resultados obtidos foi possível estabelecer as condições ótimas de cultivo que proporcionam a maior melanização da linhagem estudada, que são: cultivo constituído de duas etapas, sendo a précultura suplementada com 1% de AMM e incubada por 48 horas, a 37 °C, sob agitação constante de 200 rpm, seguida de cultura suplementada com 0,2% de AMM, incubada por 3 dias, a 37 °C, sob agitação constante de 200 rpm. Também observamos que o grau de pigmentação da biomassa mostrou ter um efeito positivo na capacidade biossortiva da biomassa, porém não apresentou efeito na afinidade da interação metal-biossorvente. As condições ótimas para os ensaios de biossorção das terras-raras estudadas (Nd, La e Ce) são: tempo de contato (ou tempo de equilíbrio) de 90 minutos; concentração inicial de metal (ou concentração saturante) de 800 mg.L-1 dosagem de biossorvente de 0,1%; temperatura de 28 °C e pH inicial da solução monometálica igual a 5,6. Verificamos que a biomassa melanizada apresenta maior capacidade biossortiva do que o pigmento tipo melanina produzido pelo fungo e que quando imobilizada em alginato de cálcio, esta biomassa apresenta maior capacidade biossortiva do que se imobilizada em PVA-SA. Os... / The rare earth metals have gained great economical and technological importance due to the diversity of its applications. The biosorption process has been recognized as an alternative technology for obtaining these metals, with economical, ecological and operational advantages compared to the traditional methods of separation and concentration of rare earths. This work consists on evaluating the use of the melanized biomass and pigment produced by MEL1 strain of the fungus Aspergillus nidulans as potential biosorbents (in free and immobilized systems) for the concentration of neodymium, lanthanum and cerium. The results we obtained made it possible to determine the optimized culture conditions which can increase the fungus pigmentation, it consists of two stages, the pre-culture supplemented with 1% of corn steep liquor and incubated for 48 hours at 37 ° C under stirring constant 200 rpm, followed by culture supplemented with 0.2% of corn steep liquor, incubated for 3 days at 37 ° C under constant stirring of 200 rpm. The grade of pigmentation has shown a positive effect on the biosorption capacity, but had no effect on the affinity of the interaction metal-biosorbent. The optimum conditions of the biosorption process were: contact time of 90 minutes; initial concentration of metal (or saturating concentration) of 800 mg.L-1; biosorbent dosage of 0.1%, temperature of 28 ° C and an initial pH of 5,6 in the single metal solutions. We found that the melanized biomass presents greater maximum biosorption capacity than the pigment produced by the fungus. When immobilized in calcium alginate, this biomass has a higher biosorption capacity compared to the PVA-SA immobilized biomass. The evaluated desorption agents (HCl and EDTA) showed very similar performance in the recovery of metals for the same biosorbent. However desorption... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-03-26Bitstream added on 2014-06-13T19:49:47Z : No. of bitstreams: 1 oliveira_rc_me_araiq.pdf: 1437049 bytes, checksum: 081d033fb1435f1a3074c9f90cdc8d6c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O processo de biossorção tem sido reconhecido como alternativa potencial na concentração de metais pesados e radioisótopos a partir de corpos d'água que recebem ação antropogênica (indústria, mineração, etc.). A biossorção é um processo que se baseia na remoção de íons metálicos de uma solução, a partir de interações entre o metal e determinados sítios ativos presentes em revestimentos celulares, provenientes de biomassas como algas, bactérias e fungos. Em geral utiliza-se a biomassa inativa (morta), pois se eliminam problemas de toxicidade dos metais na biomassa viva e custos com nutrientes. Há também na literatura crescente interesse na concentração, recuperação e separação de metais de grande interesse tecnológico, como as terras-raras (TR). Os metais de elementos TR são essenciais para fabricação de produtos de alta tecnologia tais como laseres, supercondutores, catalisadores para craqueamento de petróleo, equipamentos miniaturizados, lâmpadas fluorescentes, satélites, fósforos,absorvedores de radiação ultravioleta, magnetos permanentes e armazenadores de informação. Apesar de apresentarem maior disponibilidade na natureza que metais como zinco e cobre, possuem alto valor agregado devido aos dispendiosos e complexos processos de separação e purificação de misturas de TR, resultado da alta similaridade química entre os elementos do grupo, envolvendo inúmeros passos de extração com solventes e/ou resinas de troca-iônica. Poucos países detêm processos de separação de TR e, dessa forma, o domínio dessa tecnologia determina uma importância considerável nos aspectos geopolíticos, estratégicos e econômicos, visto a extensão de investimentos em P&D envolvidos e as descobertas geológicas das últimas décadas das jazidas chinesas, grande mercado a ser explorado, que abrangem 80% das reservas mundiais. O objetivo deste trabalho foi... / The biosorption process has been recognized as a potential alternative for heavy metals and radioisotopes uptake from wastewaters produced by anthropogenic (industry, mining, etc.). The biosorption is a process based on metallic ions removal of aqueous solutions due to interactions between the metals and several active sites present on cellular envelope (walls and membranes) from algae, bacterial, or fungal biomasses. Generally the inactive biomass (dead) is utilized, to avoid heavy metals toxicity problems with live biomass and nutrients costs. There is a crescent interest in concentration, recovery, and separation of high technological relevance metals, such as rare earth metals (RE). The RE are essentials for manufacturing of lasers, superconductors, cracking catalysts for petroleum, miniaturized equipment, fluorescents lamps, satellites, phosphorus ultraviolet radiation absorbers, permanent magnets, and electronic information storage. Although RE metals are more available than other metals as zinc and copper, they present high market values due to expensive and complexes processes of separation and purification from mixtures due to its chemical similarities; the processes involve several steps of solvent extraction and/or ion-exchange resins. Only a few countries have the technology for separation process of the RE, which present a considerable importance, in both geopolitic and economic aspects due to the extensive R&D investments and the significant geological discoveries of RE ores deposits on last decades in China, which has 80% of the global reserves. The aim of this work was to evaluate the biosorption process in RE removal and separation from synthetic solutions. The results obtained in the work for lanthanum and neodymium biosorption in columns with Sargassum sp. biomass were satisfactory on the experimental conditions utilized. The results showed that: (a) the maximum biosorption...(Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-06-22Bitstream added on 2014-06-13T19:38:14Z : No. of bitstreams: 1 lahoud_mg_me_araiq_parcial.pdf: 168693 bytes, checksum: b5576636cc80e2d28e2ff261bf846325 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho apresenta a síntese e caracterização espectroscópica, estrutural, morfológica e térmica de cinco novos complexos mistos de terras raras contendo os ligantes succinato e 3,5-dicarbóxipirazolato. O foco central foi investigar a interação entre alguns íons de terras raras e esses ligantes dicarboxilatos, com ênfase nas propriedades luminescentes e suas relações com a estrutura dos complexos obtidos. A difração de raios X de monocristal revelou que os compostos são isoestruturais, constituídos de unidades binucleares discretas, de fórmula geral [TR2(dcpz)2(suc)(H2O)8](H2O)1.5 (TR = Eu, Gd, Tb, Dy e Y). Essas unidades crescem tridimensionalmente por meio de ligações de hidrogênio. Investigação espectroscópica dos complexos de Gd3+ e Y3+ mostraram que o nível tripleto dos ligantes está acima do nível emissor dos íons Eu3+, Tb3+ e Dy3+, o que possibilitou a ocorrência de efeito antena nesses sistemas. Sendo assim, emissões nas regiões do vermelho, verde e próxima ao branco foram observadas, respectivamente. As medidas de susceptibilidade magnética, realizadas sob a coordenação do Prof. Dr. Rafael Sá de Freitas do IF/USP de São Paulo, mostraram que o complexo de Y3+ apresentou ser diamagnético à temperatura ambiente. Quanto aos demais compostos da série, estes revelaram ser paramagnetos, com momentos magnéticos compatíveis com o momento dos spins dos íons isolados, o que está de acordo com o fato de serem dímeros isolados, não havendo, portanto, interação entre os spins / This work presents structural, morphological and thermal synthesis and spectroscopic characterization of five new rare earth complexes that contain succinate and 3,5-dicarboxypyrazolate ligands. The main focus was to investigate the interaction between rare earth ions and these dicarboxylate ligands, particularly the luminescence proprieties and their relation with the structure of the obtained complexes. The single crystal X-ray diffraction revealed that the compounds are isostructural, consisting of binuclear discrete units, their general formula being [TR2(dcpz)2(suc)(H2O)8](H2O)1.5 (TR = Eu, Tb, Dy, Gd, Y), These units grow three-dimensionally through hydrogen bonds. Spectroscopic investigation of the complexes Gd3+ and Y3+ showed that the triplet level of the ligands is above the emitting level of the ions Eu3+, Tb3+ e Dy3+, which enabled the occurrence of antenna effect in these systems. Thus, emissions in the red and green regions, as well as the one nexts to the white one, were observed, respectively. The magnetic susceptibility measurements, performed under the supervision of Professor Rafael Sá de Freitas, from IF/USP São Paulo, showed that the Y3+ complex is diamagnetic in room temperature. As to the other compounds of the series, these proved to be paramagnets, with magnetic moments compatible with the time of the spins of the isolated ions. This is consistent with the fact that they are isolated dimers. There is not, therefore, interaction between the spins

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-06-01Bitstream added on 2014-06-13T20:59:19Z : No. of bitstreams: 1 monteiro_jhsk_me_araiq.pdf: 1330197 bytes, checksum: 74fd45b28c60d86fcc9d01c96a530f4b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A síntese e o estudo da luminescência dos complexos [Ln(tta)3(dppmo)], sendo Ln = Sm3+, Eu3+ e Gd3+, tta = tenoiltrifluoroacetonato e dppmo = bis(difenilfosfino)metano dióxido são descritos neste trabalho. O ligante (dppmo) foi obtido através da oxidação do bis(difenilfosfino)metano (dppm) e utilizado como reagente para substituição das moléculas de água do aquo complexo [Ln(tta)3(H2O)2] precursor. A coordenação dos ligantes foi indicada pelo deslocamento para menores energias dos estiramentos dos grupos C=O e P=O. A estequiometria foi confirmada por titulação complexométrica da Ln3+ e análise elementar de carbono e de hidrogênio. A análise termogravimétrica indicou que não há perda de massa relativa a água e que o composto sintetizado possui uma boa estabilidade térmica. Através do espectro de emissão do complexo de gadolínio foi determinado o tripleto mais intenso do sistema em 1,840.104 cm-1. O espectro de emissão do complexo de európio apresenta transições 5D0 _ 7FJ (J = 0; 1; 2; 3 e 4) sendo a transição 5D0 _ 7F0 uma única linha indicando somente um sítio emissor sem centro de inversão. Do espectro de emissão foram determinados os parâmetros de intensidade _2, _4, R02 e Arad e a partir da curva de decaimento do estado emissor o tempo de vida (_) de 0,52 ms. A taxa de emissão total foi calculada a partir do inverso do tempo de vida e a eficiência quântica pela relação entre a taxa de emissão radiativa e não radiativa obtendo-se _ = 47%. O espectro de emissão do complexo de samário apresentou as linhas características 4G5/2 _ 6HJ (J = 5/2; 7/2; 9/2 e 11/2) sendo a transição 4G5/2 _ 6H9/2 de maior intensidade no espectro. O aumento do tempo de vida do estado emissor indica que as perdas por processos não-radiativos são minimizadas em relação ao aquo complexo precursor. Foram determinadas: geometria teórica utilizando o modelo Sparkle / AM1... / The synthesis and the luminescence study of complexes [Ln(tta)3(dppmo)], with Ln = Sm3+, Eu3+ and Gd3+, tta = thenoyltrifluoroacetonate and dppmo = bis(diphenylphosphine)methane dioxide are reported. The ligand (dppmo) was obtained by oxidation of bis(diphenylphosphine)methane and used as reagent to substitute the water molecules of aquo complex precursor [Ln(tta)3(H2O)2]. The ligand coordination was showed by the shift to low wavenumbers of C=O and P=O stretchings. The stoichiometry was confirmed by complexometric titration of Ln3+ and elemental analysis of carbon and hydrogen. The thermogravimetric analysis showed that there is no water molecules weight loss and that the complex has a good thermal stability. The most intense triplet of the system was determined in 1.804x104 cm-1 through the gadolinium emission spectrum. The europium complex emission spectrum presented the transitions 5D0 _ 7FJ (J = 0; 1; 2; 3 and 4) with only one line for transition 5D0 _ 7F0 showing that there is only one noncentrossymetric site. The intensity parameters _2, _4, R02 and Arad were determined from emission spectrum while the lifetime (_) was determined from decay curve and its value is 0.53 ms. The total emission rate was calculated from the inverse of lifetime and the quantum efficiency by relation between radiative emission rate and total emission rate obtaining _ = 47%. The emission spectrum of samarium complex presented the transitions 4G5/2 _ 6HJ (J = 5/2; 7/2; 9/2 and 11/2) with the most intense transition 4G5/2 _ 6H9/2 one. The lifetime increasing compared with that of aquo complex precursor shows that the non-radiative quenching is minimized. The ground state geometry and theoretical UV-vis absorption spectrum were determined using the Sparkle / AM1 implemented in Mopac2009 package. Transfer and back transfer energy rates from ligand to rare earth, the population of fundamental singlet, excited... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Sandra Regina Pombeiro Sponchiado / Banca: Denise Bevilaqua / Banca: Regina Teresa Rosim Monteiro / Resumo: Os metais terras raras têm adquirido grande importância tecnológica e econômica em função da diversidade de suas aplicações. A biossorção apresenta-se como uma tecnologia alternativa para a obtenção destes metais, apresentando vantagens econômicas, ecológicas e operacionais em comparação com métodos tradicionais de separação e concentração de terrasraras. Este trabalho propõe a utilização da biomassa melanizada e do pigmento produzido pela linhagem MEL1 do fungo Aspergillus nidulans como potenciais biossorventes (em sistemas livre e imobilizado) para a concentração de neodímio, lantânio e cério. Com os resultados obtidos foi possível estabelecer as condições ótimas de cultivo que proporcionam a maior melanização da linhagem estudada, que são: cultivo constituído de duas etapas, sendo a précultura suplementada com 1% de AMM e incubada por 48 horas, a 37 °C, sob agitação constante de 200 rpm, seguida de cultura suplementada com 0,2% de AMM, incubada por 3 dias, a 37 °C, sob agitação constante de 200 rpm. Também observamos que o grau de pigmentação da biomassa mostrou ter um efeito positivo na capacidade biossortiva da biomassa, porém não apresentou efeito na afinidade da interação metal-biossorvente. As condições ótimas para os ensaios de biossorção das terras-raras estudadas (Nd, La e Ce) são: tempo de contato (ou tempo de equilíbrio) de 90 minutos; concentração inicial de metal (ou concentração saturante) de 800 mg.L-1 dosagem de biossorvente de 0,1%; temperatura de 28 °C e pH inicial da solução monometálica igual a 5,6. Verificamos que a biomassa melanizada apresenta maior capacidade biossortiva do que o pigmento tipo melanina produzido pelo fungo e que quando imobilizada em alginato de cálcio, esta biomassa apresenta maior capacidade biossortiva do que se imobilizada em PVA-SA. Os... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The rare earth metals have gained great economical and technological importance due to the diversity of its applications. The biosorption process has been recognized as an alternative technology for obtaining these metals, with economical, ecological and operational advantages compared to the traditional methods of separation and concentration of rare earths. This work consists on evaluating the use of the melanized biomass and pigment produced by MEL1 strain of the fungus Aspergillus nidulans as potential biosorbents (in free and immobilized systems) for the concentration of neodymium, lanthanum and cerium. The results we obtained made it possible to determine the optimized culture conditions which can increase the fungus pigmentation, it consists of two stages, the pre-culture supplemented with 1% of corn steep liquor and incubated for 48 hours at 37 ° C under stirring constant 200 rpm, followed by culture supplemented with 0.2% of corn steep liquor, incubated for 3 days at 37 ° C under constant stirring of 200 rpm. The grade of pigmentation has shown a positive effect on the biosorption capacity, but had no effect on the affinity of the interaction metal-biosorbent. The optimum conditions of the biosorption process were: contact time of 90 minutes; initial concentration of metal (or saturating concentration) of 800 mg.L-1; biosorbent dosage of 0.1%, temperature of 28 ° C and an initial pH of 5,6 in the single metal solutions. We found that the melanized biomass presents greater maximum biosorption capacity than the pigment produced by the fungus. When immobilized in calcium alginate, this biomass has a higher biosorption capacity compared to the PVA-SA immobilized biomass. The evaluated desorption agents (HCl and EDTA) showed very similar performance in the recovery of metals for the same biosorbent. However desorption... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Regina Célia Galvão Frem / Coorientador: Marian Rosaly Davolos / Banca: Hermi Felinto de Brito / Banca: Flavia Cavalieri Machado / Resumo: Este trabalho apresenta a síntese e caracterização espectroscópica, estrutural, morfológica e térmica de cinco novos complexos mistos de terras raras contendo os ligantes succinato e 3,5-dicarbóxipirazolato. O foco central foi investigar a interação entre alguns íons de terras raras e esses ligantes dicarboxilatos, com ênfase nas propriedades luminescentes e suas relações com a estrutura dos complexos obtidos. A difração de raios X de monocristal revelou que os compostos são isoestruturais, constituídos de unidades binucleares discretas, de fórmula geral [TR2(dcpz)2(suc)(H2O)8](H2O)1.5 (TR = Eu, Gd, Tb, Dy e Y). Essas unidades crescem tridimensionalmente por meio de ligações de hidrogênio. Investigação espectroscópica dos complexos de Gd3+ e Y3+ mostraram que o nível tripleto dos ligantes está acima do nível emissor dos íons Eu3+, Tb3+ e Dy3+, o que possibilitou a ocorrência de efeito antena nesses sistemas. Sendo assim, emissões nas regiões do vermelho, verde e próxima ao branco foram observadas, respectivamente. As medidas de susceptibilidade magnética, realizadas sob a coordenação do Prof. Dr. Rafael Sá de Freitas do IF/USP de São Paulo, mostraram que o complexo de Y3+ apresentou ser diamagnético à temperatura ambiente. Quanto aos demais compostos da série, estes revelaram ser paramagnetos, com momentos magnéticos compatíveis com o momento dos spins dos íons isolados, o que está de acordo com o fato de serem dímeros isolados, não havendo, portanto, interação entre os spins / Abstract: This work presents structural, morphological and thermal synthesis and spectroscopic characterization of five new rare earth complexes that contain succinate and 3,5-dicarboxypyrazolate ligands. The main focus was to investigate the interaction between rare earth ions and these dicarboxylate ligands, particularly the luminescence proprieties and their relation with the structure of the obtained complexes. The single crystal X-ray diffraction revealed that the compounds are isostructural, consisting of binuclear discrete units, their general formula being [TR2(dcpz)2(suc)(H2O)8](H2O)1.5 (TR = Eu, Tb, Dy, Gd, Y), These units grow three-dimensionally through hydrogen bonds. Spectroscopic investigation of the complexes Gd3+ and Y3+ showed that the triplet level of the ligands is above the emitting level of the ions Eu3+, Tb3+ e Dy3+, which enabled the occurrence of antenna effect in these systems. Thus, emissions in the red and green regions, as well as the one nexts to the white one, were observed, respectively. The magnetic susceptibility measurements, performed under the supervision of Professor Rafael Sá de Freitas, from IF/USP São Paulo, showed that the Y3+ complex is diamagnetic in room temperature. As to the other compounds of the series, these proved to be paramagnets, with magnetic moments compatible with the time of the spins of the isolated ions. This is consistent with the fact that they are isolated dimers. There is not, therefore, interaction between the spins / Mestre

Orientador: Elizabeth Berwerth Stucchi / Banca: Regina Célia Galvão Frem Di Nardo / Banca: Sérgio Roberto de Andrade Leite / Banca: Hermi Felinto de Brito / Banca: Petr Melnikov / Resumo: Os objetivos deste trabalho foram a preparação, a caracterização e o estudo da luminescência de alguns complexos de difenilfosfinatos de lantanídeos trivalentes. Os seguintes compostos foram preparados: i) Ln [O2P(Ph)2]3 ou Ln (DFF)3,em que Ln= La, Nd, Eu, Gd e Tb e ii) compostos binários Gdn:Eu1-n (DFF)3.xH2O, em que n varia de 0.99 à 0.5 e x não é determinado . Os difenilfosfinatos de lantanídeos formam pós incolores, cristalinos, insolúveis, química e térmicamente estáveis. Algumas diferenças entre ácido difenilfosfínico e os compostos formados puderam ser reveladas através da espectroscopia vibracional: i) nos espectros de IR, deslocamentos da absorção das ligações P-O para energias menores atestaram a complexação e a comparação entre espectros dos complexos permitiu a atribuição das absorções por volta de 120 cm-1 como sendo um modo de vibração da ligação Ln-O; ii) a diminuição do número de linhas das vibrações P-O observadas nos espectros Raman indicou aumento da simetria em torno do fósforo. Pela análise dos difratogramas de raios-x foi identificado o sistema cristalino triclínico e determinados os parâmetros de cela unitária. Através da técnica de EXAFS foram determinadas as distâncias de ligação Ln-O (R, em Å) e o números de coordenação do metal (NC) dos difenilfosfinatos de Nd, Eu e Tm que são respectivamente : (R /NC) 2,34/7,9 ; 2,34/6,5 e 2,20/7,1. O ácido difenilfosfínico e os difenilfosfinatos de La e Gd apresentam fracas emissões no visível enquanto o composto de Nd emite fracamente na região do infravermelho. Os complexos de Eu e Tb apresentam fortes emissões características quando excitados de 273 nm à 200 nm . Eu(DFF)3 e alguns compostos da série Gd:Eu foram investigados até 100 nm sob radiação de fonte Síncroton...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work reports thepreparation, characterization and of photoluminescence studies of some lanthanide (III) diphenylphosphinate complexes. The following compounds were prepared: i) Ln [O2P(Ph)2]3 or Ln(DPP)3, where Ln= La, Nd, Eu, Gd and Tb ii) binary compounds Gdn:Eu1-n (DPP)3.xH2O, where n ranges from 0.99 to 0.5 and x is uncertain. The lanthanide diphenylphosphinates are colorless, crystalline and insoluble powders, showing thermal and chemical stabilities. Some differences between the diphenylphosphinic acid and the complexes could be revealed through the vibrational spectroscopy: i) in the IR spectra, the shifts to lower energy of the absorption of P-O bond attested the complexation and the comparison among spectra of the complexes allowed the attribution of the absorptions around 120 cm- 1 as a mode of the Ln-O vibration; ii) the decrease of the number of lines P-O vibrations in the Raman spectra indicated increase of the symmetry around the phosphorus. By analysis of the powder X-ray diffractometry was identified the triclinic crystalline system and the unitary cell parameters. Through the technique of EXAFS were determined the Ln-O length (R, in Å) and coordination numbers of the metal (CN) of the diphenylphosphinates of Nd, Eu and Tm that are respectively: (R /NC) 2,34/6,5; 2,34/7,9 and 2,20/7,1. The diphenylphosphinic acid and the La and Gd diphenylphosphinates present weak emissions in the visible range whereas the Nd compound emits weakly in the infrared region. The Eu and Tb complexes exhibit strong characteristic emissions when excited at 273-200 nm range. Eu(DPP)3 and some compounds of the Gd:Eu series exhibited the same behavior when investigation was extended up to 100 nm radiation of Syncroton source. In the binary compounds, the emission...(Complete abstract, click electronic access below) / Doutor

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2014. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-04-15T11:39:00Z No. of bitstreams: 1 2014-MatheusSerradeHolanda.pdf: 3586279 bytes, checksum: f4230d2a852ae95eaf1670a9d62e4cb8 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-04-24T14:52:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014-MatheusSerradeHolanda.pdf: 3586279 bytes, checksum: f4230d2a852ae95eaf1670a9d62e4cb8 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-24T14:52:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014-MatheusSerradeHolanda.pdf: 3586279 bytes, checksum: f4230d2a852ae95eaf1670a9d62e4cb8 (MD5) / Fibras de TiO2 dopadas com európio e/ou cério foram produzidas através do método de electrospinning e calcinadas a 500 e a 700 °C. Análises de MEV mostraram que fibras com diâmetro médio de 294 nm foram obtidas e analises de MET mostram que, ao serem dopadas, as fibras são formadas por cristalitos de menor tamanho. Analises EDS mostram que a distribuição do dopante na fibra foi homogênea. Os difratogramas apresentam a presença de diferentes fases cristalográficas e mostram que a temperatura de 500 °C é ideal para a formação da fase anatase, ativa para fotocatálise, e que, para a formação dessa fase, é ideal uma baixa porcentagem do dopante e um dopante de menor raio iônico. As fibras dopadas com európio apresentam picos de excitação e de emissão característicos. Os testes de fotocatálise revelaram que as fibras dopadas apresentam um maior poder de degradação dos poluentes orgânicos. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / TiO2 fibers doped with europium and/or cerium were produced by electrospinning method and calcined at 500 °C and 700 °C. SEM analysis showed that fibers with average diameter of 294 nm were obtained and TEM analysis showed that, by being doped, the fibers are formed by smaller crystallites. EDS analysis pointed out that a homogeneous distribution of the dopant on the fibers was achieved. The difratogramas presented different crystallographic phases and showed that the temperature of 500 ° C is ideal for the formation of anatase phase, active for photocatalysis, and that, for the formation of this phase is ideal a low percentage of doping and a smaller ionic radius doping. Europium doped fibers present excitation and emission characteristic signals. Photocatalysis tests revealed that the doped fibers have greater power of degradation of inorganic pollutants.

Este trabalho tem como objetivo desenvolver um processo de reciclagem para as baterias de NiMH, visando a recuperação de níquel, cobalto e terras raras que estão presentes nas baterias, através do emprego de processamento mecânico seguido de técnicas hidrometalúrgicas. Na primeira etapa deste trabalho foi realizada a caracterização de diferentes modelos de baterias de telefone celular esgotadas tipo NiMH, visando quantificar os diferentes materiais presentes. Nesta etapa observou-se a elevada concentração de níquel, cobalto e terras raras, bem como a existência de baterias que, apesar de conter um rótulo indicando composição do tipo NiMH, a caracterização demonstrou que na realidade eram baterias do tipo NiCd. Na segunda etapa foi realizado o processamento mecânico através de moagem seguido de separação magnética. Nesta etapa foi possível realizar a separação dos diferentes materiais presentes nas baterias, isto é, separação de polímeros de materiais fortemente magnéticos e materiais fracamente magnéticos. Os materiais fortemente magnéticos são constituídos por ligas de Fe-Ni e podem ser enviados diretamente para um processo secundário de produção de metais. Os fracamente magnéticos foram enviados para uma etapa posterior, quando onde foi realizada sua lixiviação em ácido sulfúrico e posterior separação das terras raras por precipitação seletiva em pH 1,2. Neste processo mais de 98% das terras raras foram recuperadas. Na última etapa realizou-se a eletroobtenção de ligas Ni-Co a partir de soluções oriundas da lixiviação dos eletrodos, quando foi possível obter um depósito com alta concentração de Ni-Co (91,92%). / This work has as objective developing a recycling process for the NiMH batteries, seeking the recovery of nickel, cobalt and rare earths, through the employment of mechanical processing followed by hydrometallurgical techniques. In the first stage of this work the characterization of different models of NiMH batteries from cell phones was accomplished, seeking to quantify the different materials present. In this stage it was observed the high concentration of nickel, cobalt and rare earths, as well as the existence of batteries that in spite of containing a label indicating its composition as NiMH, the characterization demonstrated that these batteries were the NiCd type. The second stage the mechanical processing was accomplished through grinding followed by magnetic separation. In this stage it was possible to accomplish the separation of the different materials present in the batteries. In this stage the following step were done, separation of the polymers, strongly magnetic materials and weak magnetic materials. The strongly magnetic materials are constituted by Ni-Fe alloys and they can be directly sent for a secondary process of production of metals. The weak magnetic materials were sent for a subsequent stage, where it was accomplished its dissolution in sulfuric acid and subsequent separation of the rare earths by selective precipitation in pH 1,2. In this process more than 98 wt.% of the rare earths were recovered. In the last stage of this work the electroowinning of Ni-Co from real solutions alloys took place, where was possible to obtain a deposit with high concentration of Ni-Co (91,92%).