Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-15T16:21:57Z No. of bitstreams: 1 GILSON CAMILO DOS SANTOS - DISSEERTAÇÃO PPGEQ 2016..pdf: 1533494 bytes, checksum: 6fa0551ce481ab593cb3d651f961cbf2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-15T16:21:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GILSON CAMILO DOS SANTOS - DISSEERTAÇÃO PPGEQ 2016..pdf: 1533494 bytes, checksum: 6fa0551ce481ab593cb3d651f961cbf2 (MD5) Previous issue date: 2016-09 / O processo de organofilização tem sido aplicado e estudado na busca por melhorias das propriedades da vermiculita para o seu uso em diversas áreas, como por exemplo, no combate à poluição ocasionada por efluentes industriais contendo petróleo e seus derivados. Neste trabalho, a vermiculita foi modificada com o surfactante CTAB, caracterizada e avaliada quanto a capacidade de adsorção dos derivados de petróleo: gasolina, diesel querosene e óleo lubrificante utilizando as técnicas de capacidade de troca catiônica (CTC), difração de raio X (DRX), inchamento de Foster, espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), análise termogravimétrica (TG/DTG), pelas caracterizações de DRX,FTIR,TG/DTG fica evidenciada a organofilização da vermiculita; que os teste de adsorção e Inchamento de Foster comprovaram que a vermiculita organofilizada retém mais derivados do petróleo na ordem gasolina ›diesel›querosene; os testes de comprovaram melhor afinidade na amostra Vorg em relação à Vnat, independente do solvente orgânico utilizado, A cinética de equilíbrio apresentou um tempo de 40 minutos e adsorção de óleo segue o modelo cinético de pseudo-segunda ordem. As isotermas de adsorção mostraram um melhor ajuste ao modelo de Langmuir. A capacidade máxima de adsorção de óleo em mg.g-1 a 298 ± 1 K foi: 25,36 ± 1,194 mostrando significativa remoção do contaminante e torna o adsorvente uma alternativa a remoção de óleo lubrificante em emulsões. / The organophilization process has been applied and studied in the search for improvements in vermiculite properties for use in various areas, such as in combating pollution by industrial effluents containing oil and its derivatives. In this work, the vermiculite was modified with CTAB surfactant, characterized and evaluated as the adsorption capacity of petroleum products: gasoline, diesel, kerosene and lubricating oil using the techniques of cation exchange capacity (CEC), X-ray diffraction (XRD ), Foster swelling, spectroscopy in the infrared (FTIR), thermal gravimetric analysis (TG / DTG), the characterizations of XRD, FTIR, TG / DTG is evident the organophilization of vermiculite; the adsorption test and Swelling Foster proved that organophilizated vermiculite retains more petroleum in order gasoline> diesel> kerosene; The tests proved the best affinity in the sample in relation to Vorg Vnat, independent of the organic solvent used, the equilibrium kinetics showed a time of 40 minutes and oil adsorption kinetic model follows the pseudo-second order. Adsorption isotherms showed a better fit to the Langmuir model. The maximum adsorption capacity oil in mg.g-1 at 298 ± 1 K was: 25.36 ± 1.194 showing substantial removal of the contaminant and the adsorbent makes an alternative removal of lubricant oil emulsions.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EduardoRDN_TESE_partes autorizadas.pdf: 117966 bytes, checksum: 56c76d5875d3c3fa1d24b36b9cf97b87 (MD5) Previous issue date: 2010-02-22 / The northeastern region of Brazil has a large number of wells producing oil using a method of secondary recovery steam injection, since the oil produced in this region is essentially viscous. This recovery method puts the cement / coating on thermal cycling, due to the difference in coefficient of thermal expansion between cement and metal coating causes the appearance of cracks at this interface, allowing the passage of the annular fluid, which is associated with serious risk socioeconomic and environmental. In view of these cracks, a correction operation is required, resulting in more costs and temporary halt of production of the well. Alternatively, the oil industry has developed technology for adding new materials in cement pastes, oil well, providing high ductility and low density in order to withstand the thermo-mechanical loads generated by the injection of water vapor. In this context, vermiculite, a clay mineral found in abundance in Brazil has been applied in its expanded form in the construction industry for the manufacture of lightweight concrete with excellent insulation and noise due to its high melting point and the presence of air in their layers lamellar. Therefore, the vermiculite is used for the purpose of providing low-density cement paste and withstand high temperatures caused by steam injection. Thus, the present study compared the default folder containing cement and water with the folders with 6%, 8% and 10% vermiculite micron conducting tests of free water, rheology and compressive strength where it obtained the concentration of 8 % with the best results. Subsequently, the selected concentration, was compared with the results recommended by the API standard tests of filtered and stability. And finally, analyzed the results from tests of specific gravity and time of thickening. Before the study we were able to make a folder with a low density that can be used in cementing oil well in order to withstand the thermo-mechanical loads generated by steam injection / A regi?o nordeste do Brasil possui uma grande quantidade de po?os produtores de ?leo que utilizam como m?todo de recupera??o secund?ria a inje??o de vapor, j? que o ?leo produzido nesta regi?o possui natureza essencialmente viscosa. Este m?todo de recupera??o coloca a interface cimento / revestimento sobre ciclagem t?rmica que, devido ? diferen?a de coeficiente de expans?o t?rmica entre o cimento e o revestimento met?lico provoca o surgimento de trincas nesta interface, possibilitando assim a passagem de fluidos pelo anular, que est? associado a s?rios riscos s?cioecon?mico e ambiental. Diante destas trincas, uma opera??o de corre??o ? requerida, acarretando em mais custos e parada tempor?ria da produ??o do po?o. Como alternativa, a ind?stria do petr?leo tem desenvolvido tecnologia para a adi??o de novos materiais em pastas de cimento para po?os de petr?leo, proporcionando maior ductilidade e baixa densidade, de forma a resistir ?s cargas termomec?nica gerada na inje??o de vapor de ?gua. Nesse contexto, a vermiculita, um argilomineral encontrado em abund?ncia no Brasil tem sido aplicado na sua forma expandida na constru??o civil para confec??o de concretos leves com excelentes propriedades de isolamento t?rmico e ac?stico devido ao seu alto ponto de fus?o e a presen?a de ar em suas camadas lamelares. Portanto, a vermiculita ser? utilizada com a finalidade de proporcionar baixa densidade a pasta de cimento e resistir ?s altas temperaturas causadas pela inje??o de vapor. Desta forma, o presente trabalho, comparou a pasta padr?o contendo cimento e ?gua com as pastas com 6%, 8%, e 10% de vermiculita expandida m?cron realizando os ensaios de ?gua livre, reologia e resist?ncia a compress?o onde obteve a concentra??o de 8% com os melhores resultados. Posteriormente, a concentra??o escolhida, foi comparada com os resultados recomendados pela norma API nos ensaios de filtrado e estabilidade. E por ?ltimo, analisaram-se os resultados obtidos nos ensaios de peso espec?fico e tempo de espessamento. Diante do estudo realizado conseguiu-se formular uma pasta com baixa densidade que pode ser utilizada na cimenta??o de po?o de petr?leo com o objetivo de suportar as cargas termo-mec?nica gerada pela inje??o de vapor

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnnePOS_DISSERT.pdf: 3590017 bytes, checksum: be0135adc8f7169d0bb58adbac9fec95 (MD5) Previous issue date: 2010-12-06 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Actually, surveys have been developed for obtaining new materials and methodologies that aim to minimize environmental problems due to discharges of industrial effluents contaminated with heavy metals. The adsorption has been used as an alternative technology effectively, economically viable and potentially important for the reduction of metals, especially when using natural adsorbents such as certain types of clay. Chitosan, a polymer of natural origin, present in the shells of crustaceans and insects, has also been used for this purpose. Among the clays, vermiculite is distinguished by its good ion exchange capacity and in its expanded form enhances its properties by greatly increasing its specific surface. This study aimed to evaluate the functionality of the hybrid material obtained through the modification of expanded vermiculite with chitosan in the removal of lead ions (II) in aqueous solution. The material was characterized by infrared spectroscopy (IR) in order to evaluate the efficiency of modification of matrix, the vermiculite, the organic material, chitosan. The thermal stability of the material and the ratio clay / polymer was evaluated by thermogravimetry. To evaluate the surface of the material was used in scanning electron microscopy (SEM) and (BET). The BET analysis revealed a significant increase in surface area of vermiculite that after interaction with chitosan, was obtained a value of 21, 6156 m2 / g. Adsorption tests were performed according to the particle size, concentration and time. The results show that the capacity of removal of ions through the vermiculite was on average 88.4% for lead in concentrations ranging from 20-200 mg / L and 64.2% in the concentration range of 1000 mg / L. Regarding the particle size, there was an increase in adsorption with decreasing particle size. In fuction to the time of contact, was observed adsorption equilibrium in 60 minutes with adsorption capacity. The data of the isotherms were fitted to equation Freundlich. The kinetic study of adsorption showed that the pseudo second- order model best describes the adsorption adsorption, having been found following values K2=0,024 g. mg-1 min-1and Qmax=25,75 mg/g, value very close to the calculated Qe = 26.31 mg / g. From the results we can conclude that the material can be used in wastewater treatment systems as a source of metal ions adsorbent due to its high adsorption capacity / Nos ?ltimos anos, v?m sendo desenvolvidas pesquisas para obten??o de novos materiais e metodologias que visam minimizar problemas ambientais decorrente do descartes de efluentes industriais contaminados com metais pesados. A adsor??o vem sendo utilizada como uma tecnologia alternativa eficaz, economicamente vi?vel e potencialmente importante para a redu??o dos metais, principalmente quando se utiliza adsorventes naturais como alguns tipos de argilas. A quitosana, pol?mero de origem natural, presente na carapa?a de crust?ceos e insetos, tamb?m tem sido usada para esse fim. Dentre as argilas, a vermiculita se destaca pela sua boa capacidade de troca i?nica e na sua forma expandida potencializa suas propriedades por aumentar bastante sua superficial espec?fica. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a funcionalidade do material h?brido obtido atrav?s da modifica??o da vermiculita expandida com quitosana na remo??o de ?ons de chumbo (II) em efluentes aquosos. O material obtido foi caracterizado por espectroscopia do infravermelho (IV) com o intuito de se avaliar a efici?ncia da modifica??o da matriz inorg?nica, a vermiculita, pelo material org?nico, a quitosana. A estabilidade t?rmica do material e a rela??o argila /pol?mero foram avaliadas atrav?s da termogravimetria. Para a avalia??o da superf?cie do material foi usada a microscopia de varredura eletr?nica (MEV) e (BET). A an?lise de BET revelou um aumento significativo da ?rea superficial da vermiculita que, ap?s intera??o com a quitosana, foi obtido um valor de 21, 6156 m2/g. Foram realizados ensaios de adsor??o em fun??o do tamanho de part?cula, concentra??o e tempo. Os resultados mostram que a capacidade de remo??o dos ?ons atrav?s da vermiculita foi, em m?dia, de 88,4% para chumbo em concentra??es na faixa de 20-200 mg/L e de 64,2 % na faixa de concentra??o de 1000 mg /L. Em rela??o ao tamanho de part?cula, observou-se um aumento da adsor??o com a diminui??o da granulometria. Em fun??o do tempo de contato, foi observado um equil?brio de adsor??o em 60 minutos com capacidade de adsor??o. Os dados das isotermas foram ajustados a equa??o de Freundlich. O estudo cin?tico de adsor??o mostrou que o modelo de pseudo segunda ordem descreve melhor o processo de adsor??o, sendo encontrado os seguintes valores: K2 = 0,024 g. mg-1. min-1, Qm?x= 25,75 mg/g valor bastante pr?ximo do Qe calculado = 26,31 mg/g . A partir dos resultados obtidos pode-se concluir que o material utilizado pode ser utilizado em sistemas de tratamento de efluentes como fonte adsorvente de ?ons met?licos devido a sua alta capacidade de adsor??o

This study expanded the knowledge on tamarind (Tamarindus indica L.) seedling production by analyzing the effects of different container sizes and vermiculite doses in a commercial substrate and seed size and different sowing depths in a nursery seedling production. The experiments were done at the experimental farm Água Limpa in the sector of Fruit Crops, in a nursery with anti-aphid screens, with 0.38 mm2 opening. The farm is located at 19º05 23 S and 48º21 28 W, at 792 m altitude, in the county of Uberlândia, Minas Gerais, Brazil. The experimental design of the trials were randomized blocks, in a 3 x 3 or 2 x 3 factorial. In the first trial, were utilizadas three vermiculite doses (0%, 10% or 20% v v-¹) in three container sizes (18 x 30 cm, 20 x 25 cm or 25 x 35 cm), and in the second trial, utilizou-se two seed sizes (small and large) and three sowing depths (1cm; 2cm or 3cm), both of them with 5 repetitions and 5 plants per plot. The experiments were done from December 26 2006 to June 4 2007. In the first trial, results indicated that tamarind seedlings were not affected by container size, nor by the use of vermiculite. However, the largest container (25 x 35 cm) yielded longer root length, although reducing stem diameter and above ground fresh and dry matter. Mixing vermiculite to the substrate yielded better results for stem diameter, number of leaves, fresh and dry matter of roots and above ground mass. In the second trial, the results indicated that bigger seeds yielded greater quality tamarind seedlings for plant height, stem diameter, fresh and dry matter for above ground mass and roots. There were no significant differences in the parameters evaluated as a function of sowing depth. CHAPTER I: This study evaluated the effects of different vermiculite doses and container sizes in the development and quality of tamarind seedlings. The experiment was done in a nursery with anti-aphid screens, with 0.38 mm2 opening, in the sector of fruit Experimental Farm Água Limpa, county of Uberlândia (MG), from December 26 2006 to June 4 2007. The experimental design was randomized blocks , in a 3 x 3 factorial, with 5 repetitions and 5 plants per plot. The factors were three vermiculite doses (0%, 10% or 20% v v-¹) and three container sizes (18 x 30 cm, 20 x 25 cm or 25 x 35 cm). The development of tamarind seedlings was evaluated by the determination of the number of leaves, stem diameter, plant height, root length, fresh and dry weight of roots and above ground matter. The results showed that tamarind seedling height was not affected by container sized nor by the use of vermiculite. The largest container (25 x 35 cm) yielded better root length; however, stem diameter and above ground fresh and dry matter were reduced. Mixing vermiculite to the substrate yielded better results for stem diameter, number of leaves, fresh and dry matter of roots and above ground mass. CHAPTER II: The effect of seed size and different sowing depths on tamarind (Tamarindus indica L.) seedling vigor and vegetative growth was evaluated in a trial done in a screened nursery, with 0.38 mm2 opening, at the experimental farm Água Limpa, in a nursery with anti-aphid screens, in the county of Uberlândia,. The farm is located at 18º55 33 S and 48º17 19 W, at 872 m altitude, Minas Gerais, from December 26 2006 to June 4 2007. The experimental design was randomized blocks, in a 2 x 3 factorial, with 5 repetitions and 5 plants per plot. The factors were two seed sizes, small and large (65.60 g and 94.54 g respectively), defined according to the weight of 100 seeds and three sowing depths (1cm; 2cm or 3cm). The number of leaves, stem diameter, plant height, root length, fresh and dry weight of roots and above ground matter were evaluated. The results indicate that tamarind seed size affected seedling initial development. There were no significant differences in the parameters evaluated as a function of sowing depth. / O trabalho teve como objetivo ampliar os conhecimentos na produção de mudas de tamarindeiro (Tamarindus indica L.) estudando os efeitos de diferentes tamanhos de recipientes e doses de vermiculita em substrato comercial e tamanho de semente em diferentes profundidades de semeadura na produção de mudas durante a fase de viveiro. Os experimentos foram conduzidos na Fazenda Experimental Água Limpa no setor de Fruticultura, em um viveiro com telado anti-afídios, malha de 0,38 mm2. A Fazenda está situada a 19º05 23 de latitude sul e 48º21 28 de longitude oeste, e altitude de aproximadamente 792 m, no município de Uberlândia-MG. Os delineamentos experimentais foram inteiramente casualizados, com os tratamentos distribuídos em esquemas fatoriais 3 x 3 e 2 x 3. No primeiro experimento, foram utilizadas três doses de vermiculita (0%, 10% e 20% vv ¹) em três tamanhos de recipiente (18 x 30 cm, 20 x 25 cm e 25 x 35 cm), e no segundo experimento, utilizou-se dois tamanhos de semente (pequenas e grandes) e três profundidades de semeio (1; 2 e 3cm), ambos com 5 repetições e 5 mudas por parcela. Os experimentos foram realizados no período de 26 de dezembro de 2006 a 4 de junho de 2007. No primeiro experimento, os resultados mostraram que a altura das mudas de tamarindeiro não foi influenciada pelos diferentes tamanhos de recipiente e uso de vermiculita. No entanto, o maior recipiente (25 x 35 cm) propiciou melhor comprimento de raiz. Todavia, diminuiu o diâmetro de caule e a massa seca da parte aérea das mudas de tamarindeiro. Já a mistura de vermiculita ao substrato promoveu melhores resultados quanto ao diâmetro de caule, número de folhas, massa seca da parte aérea e de raízes. No segundo experimento, os resultados mostraram que as sementes grandes propiciaram mudas de tamarindeiro de qualidade superior, em relação à altura de muda, diâmetro de caule, massa seca, tanto do sistema radicular, como da parte aérea. Quanto à profundidade de semeio, não houve diferença significativa para todas as características avaliadas. CAPITULO I: O objetivo do presente experimento foi avaliar o efeito de diferentes doses de vermiculita e o tamanho dos recipientes no desenvolvimento e na qualidade de mudas de tamarindeiro. O experimento foi conduzido em um viveiro com tela anti-afídios, malha de 0,38 mm2, no setor de Fruticultura da Fazenda Experimental Água Limpa, município de Uberlândia (MG), no período de 26 de dezembro de 2006 a 4 de junho de 2007. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com os tratamentos distribuídos em esquema fatorial 3 x 3, com 5 repetições e 5 mudas por parcela, sendo os fatores três doses de vermiculita ( 0%, 10% e 20% vv ¹) e três tamanhos de recipiente (18 x 30 cm, 20 x 25 cm e 25 x 35 cm). Para a avaliação do desenvolvimento das mudas de tamarindeiro, foi determinado o número de folhas, diâmetro do caule, altura da muda, comprimento da raiz, peso da matéria seca da parte aérea e das raízes. Os resultados mostraram que a altura das mudas de tamarindeiro não foi influenciada pelos diferentes tamanhos de recipiente e uso de vermiculita. O maior recipiente (25 x 35 cm) propiciou melhor comprimento de raiz, todavia, diminuiu o diâmetro de caule e a massa seca da parte aérea das mudas de tamarindeiro. Já a mistura de vermiculita ao substrato promoveu melhores resultados quanto ao diâmetro de caule, número de folhas, massa seca da parte aérea e de raízes. CAPITULO II: Com o objetivo de avaliar a influência dos tamanhos de semente e a profundidade de semeadura sobre o vigor e o desenvolvimento vegetativo das mudas de tamarindeiro (Tamarindus indica L.), conduziu-se um experimento em um viveiro telado, de malha 0,38 mm2, na Fazenda Experimental Água Limpa, no setor de Fruticultura, município de Uberlândia (MG), no período de 26 de dezembro de 2006 a 4 de junho de 2007. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com os tratamentos distribuídos em esquema fatorial 2 x 3, com 5 repetições e 5 mudas por parcela, sendo os fatores: dois tamanhos de semente, pequenas e grandes (65,60 g/100 sementes; 94,54 g/100 sementes) respectivamente, e três profundidades de semeio (1; 2 e 3cm). Avaliou-se o número de folhas, diâmetro do caule, altura da muda, comprimento da raiz, massas secas da parte aérea e das raízes. Os resultados obtidos mostraram que as sementes de tamarindo influenciaram o desenvolvimento inicial das mudas. Quanto à profundidade de semeio, não houve diferença significativa entre todas as características avaliadas nas mudas. / Mestre em Agronomia

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 2327613 bytes, checksum: f00253c0aa2d19ea796c913391f763e9 (MD5) Previous issue date: 2012-08-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Lamellar silicates have been studied due their surface properties and lamellar structure. In this context, the magadiite and vermiculite, which are synthetic and natural lamellar silicates, respectively, can be chemically modified and applied as supports for immobilization of organic groups resulting in multifunctional solids. In this work was investigated the synthesis of nanoestructured solids, applying acid magadiite and sodium and lixiviated vermiculites (using HNO3 in the concentrations of 0.3; 0.5 and 0.8 mol dm-3) as supports for immobilization of the compounds ethylene sulfide (ES), 3-chloropropyltrimethoxysilane (CPTS) and 1-(2-aminoethyl)piperazine (AMP), forming the hybrids MagES, VCl and VAMP, respectively. The solids were characterized by elemental analysis of CHN, x-ray diffraction, infrared spectroscopy, termogravimetry, nitrogen adsorption/desorption, 29Si and 13C NMR and scanning electronic microscopy. For the reaction of the molecule ES with magadiite, the maximum immobilized quantity of sulfur was 1.59 mmol/g. For the reactions of the vermiculites with the silane CPTS, the data were 1.78, 1.54 and 2.45 mmol/g of organic groups in the solids V0,3Cl, V0,5Cl and V0,8Cl, respectively. Between the silanized solids, the matrix V0,5Cl showed the higher number of molecules of the reagent AMP anchored comparing with the other lixiviated solids, showing the value of 1.64 mmol/g of nitrogen. The materials were applied for the retention of metallic ions Cu2+, Pb2+ and Cd2+ from aqueous solutions. The better conditions were established by kinetic and equilibrium tests. The maximum adsorption was observed for the ion Pb2+ in the solid MagES2, with retention of 0.59 mmol/g and for Cu2+ in the solid V0,5AMP with adsorption of 1.54 mmol/g. The adsorption processes were described by pseudo-second order kinetic. The Langmuir and Freundlich models were used for fitting of the experimental data showing good correlation. The results indicated that the organic modified solids were potential adsorbents for removing of metallic cations from aqueous solutions. / Os silicatos lamelares têm sido estudados devido à suas propriedades superficiais e estrutura lamelar. Neste contexto a magadeíta e a vermiculita que são silicatos lamelares sintético e natural, respectivamente, podem ser quimicamente modificados sendo aplicados como suportes para imobilização de compostos orgânicos resultando em sólidos multifuncionais. Neste trabalho se investigou a síntese de sólidos nano-estruturados, utilizando magadeíta ácida e vermiculitas (sódica e lixiviadas com HNO3 nas concentrações 0,3; 0,5 e 0,8 mol dm-3) como suportes na imobilização dos compostos etileno sulfeto (ES), 3-cloropropiltrimetoxisilano (CPTS) e o 1-(2-aminoetil)piperazina (AMP), originando os híbridos MagES, VCl e VAMP, respectivamente. Os sólidos foram caracterizados pelas técnicas de difratometria de raios X, espectroscopia na região do infravermelho, análise termogravimétrica, análise de adsorção e dessorção de nitrogênio, análise elementar, RMN de 29Si e 13C e microscopia eletrônica de varredura. Na reação da molécula ES com magadeíta, a quantidade máxima imobilizada foi 1,59 mmol/g de enxofre. Para as reações das vermiculitas com o silano CPTS, os valores de grupos orgânicos foram 1,78, 1,54 e 2,45 mmol/g nos sólidos V0,3Cl, V0,5Cl e V0,8Cl, respectivamente. Entre os sólidos silanizados, a matriz V0,5Cl apresentou o maior número de moléculas do reagente AMP ancoradas em relação aos demais, cujo valor foi 1,64 mmol/g de nitrogênio. Os materiais foram aplicados para retenção de íons metálicos de Cu2+, Pb2+ e Cd2+ em solução aquosa. As melhores condições mediante ensaios cinéticos e de equilíbrio foram empregadas. A adsorção máxima de Pb2+ pelo sólido MagES2 foi 0,59 mmol/g e para o sólido nitrogenado V0,5AMP a adsorção máxima de Cu2+ foi 1,54 mmol/g. Os processos adsortivos seguiram uma cinética de pseudo-segunda ordem. Os modelos de Langmuir e Freundlich foram utilizados para ajustar os dados experimentais, apresentando boa correlação. Os resultados indicaram que os sólidos organicamente modificados são potenciais adsorventes na remoção de cátions metálicos de solução aquosa.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2464360 bytes, checksum: fa88e0312e7247d0eb54bf44b7909955 (MD5) Previous issue date: 2012-11-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / A group of interesting materials for the production of multifunctional solids are the natural phyllosilicates which can be modified through reactions in their interlayer region or surface, resulting in hybrid materials with improved properties. In this work, vermiculite (V), a natural phyllosilicate, was used as support after acid lixiviation in HNO3 in the concentrations of 0.3; 0.5 and 0.8 mol dm-3 for the synthesis of inorganic-organic hybrids by silylation reaction with the silylant agent 3-chloropropyltrimethoxysilane (Cl), reacting subsequently with imidazole molecule (Im). The solids were characterized by X-ray diffractometry, infrared spectroscopy, C, H, N and Cl elemental analysis, nitrogen adsorption/dessorption measurements, thermogravimetry, 29Si and 27Al solid state NMR and scanning electronic microscopy. For reaction in the lixiviated solids, the maximum quantity of anchored silane was 1.57, 2.42 and 2.30 mmol/g for V0,3-Cl, V0,5-Cl and V0,8-Cl, respectively. The solid V0,8-Cl-Im showed the highest number of anchored molecules of imidazole group resulting in 1.38 mmol/g of nitrogen. The modified solids were applied for the copper adsorption from aqueous solution, where the maximum retentions were 2.28, 1.99 and 2.38 mmol/g for V0,3-Cl-Im, V0,5-Cl-Im and V0,8-Cl-Im, respectively. The adsorptive processes were described by pseudo second order kinetic and the equilibrium data fitted to the Langmuir model. / Um grupo de materiais que despertam interesse para a produção de sólidos multifuncionais são os filossilicatos naturais que através de reações de modificação interlamelar ou na superfície resultam em materiais híbridos com propriedades melhoradas. Neste trabalho utilizou-se o filossilicato natural, vermiculita (V), como suporte após lixiviação ácida em HNO3 nas concentrações de 0,3; 0,5 e 0,8 mol dm-3 para a síntese de híbridos inorgânico orgânicos por reações de silanização com o agente sililante 3-cloropropiltrimetoxisilano (Cl), reagindo subseqüentemente com a molécula do imidazol (Im). Os sólidos foram caracterizados por difratometria de raios-X, espectroscopia na região do infravermelho, análise elementar de C, H, N e Cl, medidas de adsorção/dessorção de nitrogênio, termogravimetria, RMN no estado sólido de 29Si e 27Al e microscopia eletrônica de varredura. Nas reações com os sólidos ativados, a quantidade máxima do silano ancorado foi 1,57; 2,42 e 2,30 mmol g-1 para V0,3-Cl, V0,5-Cl e V0,8-Cl, respectivamente. O sólido V0,8-Cl-Im foi o que apresentou o maior número de moléculas ancoradas do grupo imidazol mostrando 1,38 mmol g-1 de nitrogênio. Os sólidos modificados foram aplicados na adsorção de íons Cu2+ em solução aquosa, em que as retenções máximas foram de 2,28; 1,99 e 2,38 mmol/g para os sólidos V0,3-Cl-Im, V0,5-Cl-Im e V0,8-Cl-Im, respectivamente. Os processos adsortivos seguiram a cinética de pseudo-segunda ordem e os dados de equilíbrio se ajustaram ao modelo de Langmuir.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4263861 bytes, checksum: 472da3a76dc69c5a3522a75f167eb64f (MD5) Previous issue date: 2013-06-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work sodium vermiculite (VNa+) was subjected to controlled acid leaching with nitric acid (HNO3) at concentrations of 0.3 and 1.0 mol/dm3, leading to the solids named V0,3 and V1,0. Sodium vermiculite and activated solids interacted covalently with silane 3- chloropropyltrimethoxysilane, forming the solids VNaCl, V0,3Cl and V1,0Cl and subsequently with aliphatic diamines 1,2-ethylene-(en), 1,4-butil- (but) e 1,6-hexildiamine. The Solids were characterized by CHN elemental analysis, X-ray diffraction, absorption spectroscopy in the infrared region, thermogravimetric analysis and zeta potential measurements. The obtained materials were used for adsorption of the drugs amiloride and ranitidine in aqueous solution. The saturation time for the drugs studied was greater than 200 minutes. The kinetic study showed a good fit to the pseudo-second-order kinetics, with linear coefficients around 0.99 and good agreement between the values of qt and qe. The concentration isotherms showed a multilayered adsorption, with a better linearization for the model proposed by Freudlich, whose best anchoring values were found for the solids V0,3en and V1,0en, with values close to 95 mg/g for amiloride and 80 mg/g for ranitidine. The matrices V0,3hex and V1,0hex were efficient systems for drug release. / Neste trabalho, a vermiculita sódica (VNa+) foi submetida à lixiviação ácida controlada utilizando ácido nítrico (HNO3) na concentração 0,3 e 1,0 mol/L, originando os sólidos denominados V0,3 e V1,0. A vermiculita sódica e os sólidos ativados interagiram covalentemente com o silano 3- cloropropiltrimetoxisilano, originando os sólidos VNaCl, V0,3Cl e V1,0Cl e subsequentemente com diaminas alifáticas 1,2-etileno-(en), 1,4-butil- (but) e 1,6-hexildiamina. Os sólidos foram caracterizados por análise elementar de CHN, difração de raios X, espectroscopia de absorção na região do infravermelho, análise termogravimétrica e medidas de potencial zeta. Os materiais obtidos foram utilizados para adsorção dos fármacos amilorida e ranitidina em solução aquosa. O tempo de saturação para os fármacos estudados foi de 200 minutos, sendo que o estudo cinético mostrou um bom ajuste para equação cinética de pseudo-segunda ordem, com coeficientes lineares em torno de 0,99 e uma boa concordância entre os valores de qt e qe. As isotermas de concentração mostraram adsorção em multicamadas, com uma melhor linearização para o modelo proposto por Freudlich, cujos capacidades adsortivas foram encontrados para os sólidos V0,3en e V1,0en, com valores próximos a 95 mg/g para a amilorida e 80 mg/g para a ranitidina. As matrizes V0,3hex e V1,0hex se mostraram eficientes para sistemas de liberação do fármaco.

HidrogÃis nanocompÃsitos consistem em uma combinaÃÃo de matriz polimÃrica e fraÃÃes muito baixas de uma dispersÃo em escala nano, que conduz à melhorias significativas de suas propriedades multifuncionais. Devido Ãs suas excelentes propriedades superabsorventes, tÃm sido consideravelmente pesquisados e tÃm encontrado inÃmeras aplicaÃÃes em diversos campos como agricultura, produtos de higiene, tratamento de Ãguas residuais e sistemas de liberaÃÃo. HidrogÃis superabsorventes copolimÃricos de acrilamida-acrilato (PAM Acril) com vermiculita (PAM Acril - VMT), VMT apÃs troca catiÃnica com sÃdio (PAM Acril - Na+ - VMT) e VMT intercalada com quitosana (PAM Acril - QTS/VMT) foram sintetizados a partir de reaÃÃo de polimerizaÃÃo em soluÃÃo via radical livre. KPS e TEMED foram utilizados como iniciador e acelerador, respectivamente. MBA foi o agente reticulante, empregado na proporÃÃo 0,4 mol% em relaÃÃo aos monÃmeros. A VMT, Na+ - VMT e QTS/VMT foram caracterizadas por espectroscopia na regiÃo do infravermelho (FTIR), difraÃÃo de raios-X (DRX), anÃlise termogravimÃtrica (TG) e pelo cÃlculo da Ãrea superficial e tamanho mÃdio de poros atravÃs do mÃtodo BET. O estudo de intumescimento dos hidrogÃis foi feito a partir da comparaÃÃo das cinÃticas de intumescimento dos compÃsitos em Ãgua destilada. O fÃrmaco Troxerutina (Trox) foi incorporado em cada um dos gÃis pelo intumescimento das soluÃÃes do fÃrmaco, feitas com 1,2, 4 e 3 mL de Ãgua, de acordo com o grau de intumescimento dos trÃs gÃis, numa proporÃÃo de fÃrmaco/gel 1:10. Os materiais foram liofilizados e os testes de simulaÃÃo de liberaÃÃo in vitru para uso tÃpico foram feitos em tampÃo fosfato 7,4, a temperatura de 37ÂC, com o mÃtodo de aparato cesta. FTIR confirmou a formaÃÃo do compÃsito obtido a partir de VMT e QTS e copolÃmero PAM Acril. As CinÃticas de intumescimento mostraram que o hidrogel PAM Acril â VMT possui um maior grau de intumescimento em relaÃÃo aos outros dois; PAM Acril - QTS/VMT e PAM Acril - Na+ - VMT, com os respectivos valores de 753, 553 e 226 g de Ãgua/g de gel seco. O controle da liberaÃÃo da Trox seguiu a mesma ordem, com liberaÃÃo bastante rÃpida e uma taxa de quase 100% apÃs 25, 15 e 5 min, respectivamente. Os resultados obtidos indicam que os hidrogÃis apresentam o perfil que à observado em sistemas de liberaÃÃo que podem ser aplicados em finalidade cosmÃtica utilizando o fÃrmaco Trox. / Hydrogels nanocomposites consisting of a combination of polymeric matrix and fractions of very low dispersion in nano-scale, which leads to significant improvements of their multifunctional properties. Due to its excellent properties superabsorbents, have been considerably studied and have found numerous applications in many fields such as agriculture, toiletries, waste water treatment and delivery systems. Hydrogels superabsorbent copolymer of acrylamide-acrylate (PAM Acryl) with vermiculite (PAM Acryl - VMT), VMT after cation exchange with sodium (PAM Acryl - Na+ - VMT) and VMT interspersed with chitosan (PAM Acryl - QTS / VMT) were synthesized From the reaction solution polymerization via free radical. KPS and TEMED were used as initiator and accelerator, respectively. MBA is a crosslinking agent, employed in proportions 0.4 mol% relative to the monomers. The VMT, Na+ - VMT and QTS / VMT were characterized by spectroscopy in the infrared (FTIR), X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TG) and by calculating the surface area and average pore size by the method BET. The study was swelling of hydrogels made from the comparison of the kinetics of swelling of composites in distilled water. The drug Troxerutin (Trox) was incorporated in each of the gels by swelling the solutions of the drug, made with 1.2, 4 and 3 mL of water, according to the degree of swelling of the three gels in a proportion of drug / gel 1:10. The materials were lyophilized and the simulation tests of release in vitru for topical use were made in phosphate buffer 7.4, at 37  C with the method of basket apparatus. FTIR confirmed the formation of the composite obtained from VMT and PAM Acryl copolymer and chitosan. The kinetics of swelling showed that the hydrogel PAM Acryl - VMT has a higher degree of swelling for the other two; PAM Acryl - QTS / VMT and PAM Acryl - Na+ - VMT, with respective values of 753, 553 and 226 g water / g dry gel. The control of the release of Trox followed the same order, with fairly quick release and a rate of almost 100% after 25, 15 and 5 min, respectively. The results indicate that the present hydrogels profile that is observed in delivery systems that can be applied in cosmetic purposes using the drug Trox.

Orientador: Lúcia Helena Innocentini Mei / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-16T13:24:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_JoseWilsonCamilher_D.pdf: 2648911 bytes, checksum: a24c06cac0abecd9825f4e073f262762 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: É apresentada a preparação e a caracterização de nanocompósitos, produzidos a partir da vermiculita e poliolefinas funcionalizadas como matriz polimérica. As poliolefinas foram representadas pelo polietileno de baixa densidade (PEBD) e o polietileno de baixa densidade linear (PEBDL), utilizadas com e sem o anidrido maleico. A vermiculita de origem nacional foi escolhida como fase inorgânica na preparação dos nanocompósitos, devido a sua abundância e o seu baixo custo associado. A interação das matrizes poliolefínicas com a vermiculita foi facilitada pela utilização de agentes de acoplamento, baseados em compostos de amônio, cujos efeitos sobre as propriedades de barreira, ao oxigênio, à umidade, e de retardância de chama dos compostos obtidos são relatados. Foi utilizada como ferramenta de análise a Espectroscopia de Infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), para o acompanhamento e caracterização do processo de síntese das organo-vermiculitas. A Difração de Raio X (DRX) foi utilizada tanto para a análise do minério de vermiculita como recebido, quanto para a caracterização dos nanocompósitos utilizando as vermiculitas modificadas com os agentes de acoplamento. Os resultados foram confirmados com a utilização da Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), com auxílio da técnica de feixe de íons (FIB). Essas técnicas confirmaram a obtenção de compostos esfoliados, evidenciando a eficiência dos agentes de acoplamento no processo de obtenção dos nanocompósitos, previamente analisados via DRX. A estrutura esfoliada dos compostos obtidos permitiu que fossem conduzidos testes sobre a sua capacidade de barreira ao oxigênio e a umidade, cujos resultados promissores mostraram a possibilidade de serem utilizados como materiais de embalagem. Da mesma forma, a característica esfoliada destes materiais possibilitou o desenvolvimento de testes para o atendimento da área de fios e cabos como isolamento e cobertura de cabos. Com este objetivo, foram analisados os requisitos de retardância de chama e ao aumento da temperatura de degradação, fundamental à preservação da integridade dos cabos durante o ataque das chamas. Este trabalho apresentou de maneira pioneira o processo de produção e utilização da vermiculita nacional, na obtenção de nanocompósitos, desde minério bruto até o produto final e a sua aplicação em casos reais / Abstract: The preparation and characterization of nanocomposites made from vermiculite and functionalized polyolefins as a polymeric matrix is presented. Polyolefins are represented by low-density polyethylene (LDPE) and linear low-density polyethylene (LLDPE), used with and without maleic anhydride. Vermiculite from a national origin was chosen as an inorganic phase in the nanocomposite preparation, due to its abundance and low cost. The interaction of the polyolefin matrixes with the vermiculite was facilitated using coupling agents. The coupling agents used were represented by the ammonium compounds and their effects were reported in the barrier properties to oxygen, humidity and in flame retardance in the produced compounds. As a nanocomposite analysis tool, Fourrier transformed infrared spectroscopy (FTIR) techniques were used, mainly in following and characterizing the organo-vermiculite process. X-ray diffraction (XRD) was used from the analysis of the vermiculite as received to the nanocomposite characterization using coupling agents. These results were confirmed using the transmission electronic microscopy (TEM) and scanning electronic microscopy (SEM), using focused ion beam (FIB), as well. These techniques confirmed the obtainment of exfoliated compounds that reinforced the coupling agents in the nanocomposite obtainment process, previously analyzed by XRD. The exfolied structure of the compounds obtained allowed for barrier-capacity tests. The nanocomposites tested as an oxygen and humidity barrier showed the possibility of being used as packaging materials due to the promising results presented. Likewise, the exfoliated characteristic of these materials enabled the development of tests to meet the needs of the wire and cable area as insulation and cable jacketing. Within this objective, there was the need to focus on the flame retardance requirements and the increase of the degradation temperature, crucial to preserve cable integrity during the flame attack. This work presents, in a pioneering manner, a revision of the production process and utilization of national vermiculite in obtaining the nanocomposite, from its ore to the final product and its application in real cases / Doutorado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Doutor em Engenharia Química

Conventional processes for the manufacture of exfoliated natural vermiculite employ temperatures exceeding 800 °C and the onset temperature is above 450 °C. In many applications, notably fire retardants, it is desirable that exfoliation of vermiculite should occur at temperatures in the range of 200 °C to 350 °C. For this purpose, South African Palabora vermiculite was modified by ion exchange with ammonium and selected alkali metal and alkaline earth metal ions. These expeiments were performed at room temperature using an orbital shaker for 15 days. Another set of experiments was performed by immersing vermiculite in saturated sodium chloride solution for periods up to six months. At the end of every month, sodium-exchanged vermiculite samples were taken for analysis. The thermal expansion and degradation of modified vermiculites were studied using thermo-mechanical analysis (TMA) and thermogravimetric analysis (TGA) respectively. Interlayer composition was studied using cation exchange with ammonium acetate. The leached cations were quantitatively determined using inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES). Scanning electron microscopy (SEM) was applied to study the samples’ morphology. X-ray diffraction (XRD), infrared (FT-IR) and Raman spectroscopy confirmed that the basic vermiculite crystal structure was left unchanged during inorganic modification in both sets of experiments. It was confirmed that the blowing agent in the neat vermiculite was the interlayer water. In the exchanged vermiculite with ammonium ions, it was found that ammonia and water were the blowing agents and they were simultaneously released during thermal degradation. However, ammoniumvermiculite did not show a relatively better thermal expansion ratio, despite the presence of both ammonia and water in the interlayer. In the increasing ionic potential series: Na-vermiculite, Ba-vermiculite, Ca-vermiculite and Mg-vermiculite, it was found that the onset expansion temperature also increased dramatically. Exchange with relatively low ionic potential species, namely sodium, potassium and ammonium, lowered the exfoliation onset temperature of vermiculite to below 300 °C. PORTUGUESE : Processos convencionais de produção da vermiculita natural exfoliada empregam temperaturas que excedem 800 °C e a temperatura inicial de expansão está acima de 450 °C. Em muitas aplicações, particularmente em áreas onde se deseja extinção de fogo, é desejável que a exfoliação da vermiculite ocorra na região entre 200 °C e 350 °C. Assim, a vermiculita proveniente de Palabora, África do Sul, foi quimicamente modificada com cloretos de amónio, de metais alcalinos e de metais alcalino-terrosos previamente seleccionados. As experiências foram realizadas à temperatura ambiente sob agitação constante por 15 dias. Outro desenho experimental foi executado por imersão da vermiculita em solução saturada de cloreto de sódio durante 6 meses. Mensalmente foram retiradas alíquotas de vermiculita modificada para a devida análise. A expansão e degradação térmicas das amostras da vermiculita modificada foram estudadas usando análises termo-mecânica (TMA) e termogravimétrica (TGA). O método de extracção de catiões usando acetato de amónio foi aplicado em todas as amostras e os extractos foram analisados usando plasma inductivamente acoplado ligado ao espectroscópio óptico de emissão (ICP-OES). A morfologia das amostras foi comparada usando microscopia electronica (SEM). Difracção por raios-X (XRD), espectroscopia de infravermelho (FT-IR) e Raman, confirmaram a manutenção da estrutura cristalina da vermiculita durante a reacção de troca iónica em ambas experiências. Na vermiculita nativa foi confirmada a libertação de água antes e durante a exfoliação. Na amostra de vermiculita-NH4 foi detectado amoníaco, para além da água, e ambos foram libertos simultaneamente durante a degradação térmica. Entretanto, vermiculita-NH4 não exibe uma relativamente melhor expansão térmica apesar da presença de água e amónia entre as camadas da vermiculita. Na seguinte série crescente the potencial iónico: vermiculita-Na, vermiculita-Ba, vermiculita-Ca e vermiculita-Mg, a temperatura inicial de exfoliação também é proporcionalmente crescente. Trocas catiónicas da vermiculita natural pelos seguintes iões de baixo potencial iónico: sódio, potássio e amónio resultaram na redução da temperatura inicial de exfoliação para temperaturas abaixo de 300 °C. / Dissertation (MSc)--University of Pretoria, 2011. / Chemistry / unrestricted