Currently there is a clear trend of increased production of heavier oils, as oil reserves with better quality are being depleted. This implies the development of new refining technologies for the processing of these oils in order to maximize the acquisition of liquid fuels that are the main demand of the markets. The main process of refining is the fluidized catalytic cracking (FCC process) that requires an acid catalyst able to crack the hydrocarbon molecules present in the feed. The problem is that the current catalysts, formulated with Y zeolite, which has small pores, do not allow access of large molecules. This project will be studied the synthesis of mesostructure materials from a gel formed by seeds of Y and ZSM-5 zeolites. Therefore, in this project, we studied the synthesis of materials mesoestruturados from a gel formed by seeds of zeolite Y and ZSM-5 which has been submitted or not to adjust the pH to the range of 8-10 by addition of acid. From the physico-chemical characterizations was observed that all samples formed a phase mesoporous MCM-41 type. It was found that the materials synthesized from seeds of zeolite ZSM-5 had evidence of the presence of seeds of the solid mesoporous zeolites, regardless of whether or not samples subjected to pH adjustment. While the materials synthesized from seeds of zeolite Y with only those adjust the gel pH to the range 8 to 10 before the hydrothermal crystallization seeds showed evidence of the X-ray diffractograms and infrared spectra, indicating that the use of gel with lower basicity to forming the mesophase preserves the seeds which were formed in the aging process / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Atualmente há uma tendência clara do aumento da produção de óleos mais pesados, à medida que as reservas com petróleo de melhor qualidade forem sendo exauridas. Isto implica no desenvolvimento de novas tecnologias de refino para o processamento destes óleos, de modo a maximizar a obtenção de combustíveis líquidos que são a principal demanda dos mercados. O principal processo de refino de correntes pesadas é o craqueamento catalítico em leito fluidizado (Processo FCC) que exige um catalisador ácido capaz de “quebrar” as moléculas de hidrocarbonetos presentes na carga. O problema é que os catalisadores atuais, a base de zeólita Y, possui poros pequenos que não permitem o acesso de grandes moléculas. Neste projeto, foi estudada a síntese de materiais mesoestruturados a partir de um gel formado por sementes de zeólitas Y e ZSM-5 que foi submetidos ou não ao ajuste de pH para a faixa de 8-10 pela adição de ácido. A partir das caracterizações físico-químicas foi observado que todas as amostras formaram uma fase mesoporosa do tipo MCM-41. Constatou-se que os materiais sintetizados a partir de sementes de zeólita ZSM-5 apresentaram evidências da presença de sementes de zeólitas no sólido mesoporoso, independentemente das amostras serem ou não submetidas ao ajuste de pH. Enquanto que os materiais sintetizados a partir de sementes de zeólita Y apenas aqueles com ajuste do pH do gel para faixa de 8 a 10 antes da cristalização hidrotérmica mostraram evidência das sementes nos difratogramas de raios X e nos espectros de infravermelho, indicando que a utilização de um gel com menor basicidade na etapa de formação da mesofase, preserva as sementes que foram formadas no processo de envelhecimento (pré-tratamento).

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6316.pdf: 3231017 bytes, checksum: a8fd307c739622ae82bf2f7df59ea4a9 (MD5) Previous issue date: 2014-03-17 / Significant investments have been made in the development of technologies that enable the drying process of natural gas. The molecular sieves are highlighted in this context, due to features such as ion exchange capacity, thermal stability and especially for its ability to selective adsorption. The nanocrystalline structure favors the water diffusion into the pores of the material, providing greater adsorption efficiency. Therefore, the zeolite nano offers attractive possibilities in the exploration of their use in catalytic and adsorption processes. In this context, the present study aimed to vary some parameters such as aging time, the Si/Al ratio and the mineralizing source in order to synthesize nanocrystalline zeolites faujasitas. Diffractogramsshow that the high alkalinity along with increased aging time were effective for the peak intensity reduction. The Scherrer equation confirms that this decrease is due to obtain nanosized crystals. It is observed by SEM that the change of these same parameters also favored particle size reduction. Thermogravimetryresults enable us to find that 30% of the sample weight loss was water, although the adsorption of the sample was not induced. This fact confirms that even at ambient temperature and pressure, the nanocrystalline faujasite is highly hydrophilic. Adsorption isotherms of synthesized samples indicated that the material has a large surface area and a pore volume which favors and benefits its application in water adsorption. The adsorption tests made in situ at the National Synchrotron Light Laboratory (LNLS in Portuguese), XPDanalysis (X-Ray Diffraction Powder), note that its structure remains stable after adsorption and high temperatures, presenting a promising material in drying. Data from X-ray diffraction showed that the decrease of Si/Al ratio in the reaction mixture, both by source of alumina or silica, was not effective to increase the aluminum content in the network and eventually contributed to the emergence of other competing phases with FAU zeolite, thus compromising its purity. These phases also appeared when the alkalinity is increased in the synthesis at a temperature of 100°C (crystallization), where GIS (NaP1) and CAN phaseswere favored. The crystallization temperature reduce to 70°C was enough to solve this problem and show that all samples showed a reduction in the crystallite sizes with increasing external area. 29Si NMR analysis showed that the physicochemical changes done helped to reduce the Si/Al enough to obtain faujasite X. All samples synthesized in this study, regardless of the impurities, showed a reduction in pore volume, even with a rise in external area. The adsorption tests made with CO2, CH2 and N2 have shown that the faujasite has a larger adsorption capacity than commercial zeolite NaA. / Investimentos significativos têm sido feitos para o desenvolvimento de tecnologias que viabilizem o processo de secagem do gás natural. As peneiras moleculares ganham destaque nesse contexto, devido a características como, por exemplo, sua capacidade de troca iônica, estabilidade térmica e principalmente pela sua capacidade de adsorção seletiva. A estrutura nanocristalina favorece a difusão da água nos poros do material, garantindo maior eficiência de adsorção. Logo, a zeólita nanométrica oferece possibilidades atrativas na exploração de sua utilização em processos catalíticos e de adsorção. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo variar alguns parâmetros como o tempo de envelhecimento, a razão Si/Al e a fonte mineralizante com o intuito de sintetizar zeólitas faujasitas nanocristalinas. Difratogramas mostram que a alta alcalinidade juntamente com um maior tempo de envelhecimento foi eficiente para a diminuição da intensidade dos picos. A equação de Scherrer confirma que essa diminuição é devido à obtenção de cristais nanométricos. Observa-se pelo MEV que a mudança destes mesmos parâmetros favoreceu também a redução do tamanho das partículas. Resultados de Termogravimetria nos possibilita constatar que os 30% de perda mássica da amostra foi de água, apesar da amostra não ter sido induzida a adsorção. Esse fato confirma que mesmo em temperatura e pressão ambiente, a faujasita nanocristalina é altamente hidrofílica. Isotermas de adsorção das amostras sintetizadas indicam que o material possui uma elevada área superficial e um volume poroso que beneficia e favorece sua aplicação na adsorção da água. Os testes de adsorção feitos in situ no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), análise de XPD (Difratometria de Raios X em Pó), constata que sua estrutura permanece estável após adsorção e a altas temperaturas, mostrando-se um material promissor na aplicação de secagem. Dados de difratometria de raios X mostraram que a diminuição da razão Si/Al na mistura reacional, tanto por fonte de alumina ou sílica, não foi eficiente para aumentar o teor de alumínio na rede e acabou contribuindo para o aparecimento de outras fases concorrentes com a zeólita FAU, comprometendo assim sua pureza. Estas fases também apareceram quando aumento-se a alcalinidade na síntese com temperatura de 100°C (cristalinização), onde a fase GIS (NaP1) e CAN foi favorecida. A redução da temperatura de cristalinização para 70°C foi suficiente para solucionar esse problema e evidenciar que todas as amostras apresentaram uma redução dos tamanhos dos cristalitos e aumento da área externa. Análises de RMN 29Si mostraram que as mudanças físico químicas realizadas favoreceram a diminuição da razão Si/Al suficientemente para obter a faujasita X. Todas as amostras sintetizadas no presente trabalho, independente das impurezas, apresentaram uma redução do volume poroso, mesmo com um aumento da área externa. Os testes de adsorção feitos com CO2, CH4 e N2 mostraram que a faujasita possui maior capacidade de adsorção do que a zeólita NaA comercial.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-05-03Bitstream added on 2014-06-13T19:49:15Z : No. of bitstreams: 1 paula_as_me_sjrp.pdf: 3130641 bytes, checksum: 88335016faa035282519ac1dcb6b41b9 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Como em qualquer método de imagem utilizado em medicina, foi desenvolvido para a ressonância magnética por imagem (MRI) um agente de contraste que pudesse realçar apenas as lesões e não os tecidos normais, possibilitando desta maneira não apenas a localização do tecido afetado, mas propiciando também um diagnóstico mais preciso e diferenciado. Os agentes de contraste geralmente utilizados em MRI afetam seletivamente os tempos de relaxamento T1 dos diferentes tecidos, embora os tempos de T2 podem também ser alterados pela introdução desses agentes. Este trabalho caracteriza-se pela busca de novos compostos micro ou mesoporosos que possam ser utilizados como agentes de contraste para MRI. A principal diferença entre os compostos estudados e os quelatos de gadolínio empregados atualmente em MRI está na usa composição química e estado físico. Estes novos compostos são zeólitos, cuja principal característica é sua estrutura altamente cristalina formada por canais e cavidades bem definidas, canais e cavidades onde ocorre a imobilização de íons metálicos. As sínteses destes novos materiais microporosos foram realizadas utilizando-se templates orgânicos derivados da decahidroquinolina, 2,6 dimetil piperidina, 3,5 dimetil piperidina e espartênio. Antes de serem utilizados em diferentes condições de química sol-gel os novos templates sintetizados foram caracterizados por ressonância magnética nuclear ( 13 C e 1 H), espectrometria de massa e por difração de raios-X de monocristais. Os novos materiais microporosos foram sintetizados em diferentes condições de química sol- gel e os principais produtos obtidos foram novos vanadiosilicatos. Os novos materiais microporosos foram caracterizados pelas técnicas de difração de raios-X, ressonância magnética do estado sólido dos núcleos 29 Si, 51 V e 13 C, microscopia eletrônica de varredura, espalhamento Raman... / As in any other imaging method used in modern medicine, Magnetic Resonance Imaging (MRI) requires a contrast media. The contrast media can enhance the contrast of the damage tissue in comparison to the normal ones, facilitating the location of the damage area and providing information for a precise diagnosis. Most of the contrast media commonly used in MRI, affect the relaxation time T1 of the different tissues, and in some case also the relaxation time T2. The main goal of this work was the searching for new microporous or mesoporous materials that could replace the traditional contrast media based on chelates of gadolinium. These microporous materials, different form the chelates of gadolinium, are made up by well defined system of nanoporous and nanochanels where the metal are located. In order to synthesized these new microporous materials, a new family of structure directing agents (SDAs) derivatives of decahydroquinolinium; 2,6 dimethyl piperidine; 3,5 dimethyl piperidine and (S)-Sparteinium were synthesized. The as made new templates were fully characterized by 13 C, 1 H-NMR, ES- Mass Spectrometry, and single crystal X-Ray diffraction. Different sol gel chemistry conditions were studied and explored throughout this study using the new SDAs, however the most out sanding results were obtained for vanadosilicates. The new vanadosilicates were fully characterized by 13 C, 29 Si and 51 V NMR-MAS (Nuclear Magnetic Resonance-Magic Angle Spinning), Scanning electronic microscopy (SEM), Raman scattering and Thermogravimetric analysis (TGA). Some of the vanadosilicates synthesized with SDAs (1, 2, 3, 5, 7, 8, 9, 10, 11) were found to be isomorphous to the Titanosilicate ETS-10 and to the Vanadosilicate AM-6, which open up the possibility of their use as catalyst for shape selectivity oxidative calalysis. Althoug, Vanadosilicates prepared with N-Etil-Sparteinium are stil under... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6262.pdf: 12922381 bytes, checksum: d9847d4190f445fab3aa2cb28bd467a1 (MD5) Previous issue date: 2014-08-22 / Universidade Federal de Minas Gerais / The use of zeolites in basic catalysis is small, especially when compared to the numerous applications of material in their acid form. Inside this context, are even smaller the number of studies on the use of as-synthesized zeolites as basic catalysts. Zeolites are crystalline hydrated aluminosilicates that have a pores size well-defined. Many of zeolite structures need organic compounds to be synthesized, these compounds are called structure directing agents. Zeolites containing organic cations (as-synthesized) have basic properties and can be used as catalysts in reactions that require this type of catalytic site. In this work were investigated three zeolites structures widely studied in the literature, BEA, MFI and MTW. Zeolites were synthesized with different compositions (ratio Si/Al) in the reaction mixture. Addition to the conventional synthesis were performed modifications using an organosilane (TPOAC - trimethoxysilyl-propyl-octadecylammonio chloride) in the synthesis of structures MFI and MTW. Were obtained, for the three structures, samples with different Si/Al ratios, some of them containing organosilane. The samples were characterized and used as catalysts in the Knoevenagel condensation. For all samples the increase of the Si/Al ratio increased the number of species [≡Si O ][TEA+]. The characterization and catalytic conversion show that for BEA zeolite only one portion of the species [≡Si O ][TEA+] were available for the reaction. The samples modified with organosilane (TPOAC) were the most active, especially with MTW structure. This increased activity is related to the modification that the organosilane promoted on the surface of the particles. The addition of organosilane favored the increase of the Si/Al ratio on the surface and this may be related to better conversion results. In this work, we propose new efficient catalysts, with zeolitic structure, for reactions involving basic sites. / O uso de zeólitas em catálise básica ainda é muito pequeno, principalmente quando comparado às inúmeras aplicações de material em sua forma ácida. Dentro desse contexto, é menor ainda o número de estudos sobre a utilização de zeólitas tal como sintetizadas como catalisadores básicos. Zeólitas são aluminosilicatos hidratados cristalinos que possuem um tamanho de poros muito bem definidos. Muitas das estruturas zeolíticas precisam de compostos orgânicos para serem sintetizadas, esses compostos são chamados de direcionadores de estrutura. Zeólitas contendo cátions orgânicos (tal como sintetizadas) possuem propriedades básicas e podem ser usadas como catalisadores em reação que necessitam esse tipo de sítio catalítico. Nesse trabalho foram investigadas 3 estruturas zeólitas bastante estudadas na literatura, BEA, MFI e MTW. As zeólitas foram sintetizadas com diferentes composições (razão Si/Al) na mistura reacional. Além da síntese convencional foram realizadas também modificações usando um organossilano (TPOAC Cloreto de Trimetoxisilil-propil-octadecilamônio) na síntese das estruturas MFI e MTW. Foram obtidas, para as 3 estruturas, amostras com diferentes razões Si/Al, algumas delas contendo organossilano. As amostras foram caraterizadas e usadas como catalisadores na reação de condensação de Knoevenagel. Para todas as amostras o aumento da razão Si/Al levou ao aumento da quantidade das espécies [≡Si O ][TEA+]. As caracterizações e os resultados de conversão catalítica mostram que para a zeólita BEA apenas parte das espécies [≡Si O ][TEA+] estavam na superfície disponíveis para a reação. As amostras modificadas com organossilano (TPOAC) foram as mais ativas, principalmente as com estrutura MTW. Essa maior atividade está relacionada a modificação que o organossilano promoveu na superfície das partículas. A adição de organossilano favoreceu o aumento da razão Si/Al na superfície e isso pode estar relacionado aos melhores resultados de conversão. Nesse trabalho, propomos novos catalisadores eficientes, a base de zeólitas, para reações que envolvam sítios básicos.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:27:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Thesis submitted in fulfilment of requirements for the degree Magister Technologiae: Chemical Engineering In the FACULTY OF ENGINEERING At the CAPE PENINSULA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY, 2012 / The generation of electricity from coal in South Africa results in millions of tons of fly ash being produced each year. Less than 10 % of the fly ash generated is being used constructively and the remaining unused ash is currently inducing disposal and environmental problems. Intensive research on the utilisation of fly ash has been conducted either to reduce the cost of disposal or to minimise its impact on the environment. It has been shown that South African fly ash can be used as a feedstock for zeolite synthesis due to its compositional dominance of aluminosilicate and silicate phases. Most of the studies conducted on zeolite synthesis using South African fly ash are performed on small laboratory scale. Therefore, production of zeolites on an industrial/pilot plant scale would, in addition to producing a valuable product, help abate the pollution caused by the disposal of fly ash in the country. This research focuses on the investigation of the scale-up opportunity of zeolite synthesis from South African fly ashes with the view of understanding the effects of some reactor and operational parameters on the quality of the zeolite produced. Two types of zeolites (zeolite Na-P1 and zeolite A) were synthesised via two different routes in this study: (1) a two stage hydrothermal synthesis method (zeolite Na-P1) and (2) alkaline fusion prior to hydrothermal synthesis (zeolite A). The synthesis variables evaluated in this study were; the effect of impeller design and agitation rates during the aging step (zeolite Na-P1) using three different impellers (anchor, 4-flat-blade and Archimedes screw impeller) at three agitation speeds (150, 200 and 300 rpm), the effect of fly ash composition and solvents (water sources) on the phase purity of both zeolite Na-P1 and zeolite A, and the effect of the hydrothermal reaction time during the synthesis of zeolite Na-P1 using low amorphous phase fly ash i.e. aging time (12-48 hours) and hydrothermal treatment time (12-48 hours). The raw materials (fly ashes from Arnot, Hendrina, Tutuka, Lethabo and Matla power stations) and the synthesised zeolite product were characterised chemically, mineralogically and morphologically by X-ray fluorescence spectrometry, X-ray powder diffraction and scanning electron microscopy. Other characterisation techniques used in the study were 1) Fourier transform infrared spectroscopy to provide structural information and also monitor the evolution of the zeolite crystals during synthesis and 2) inductively coupled plasma atomic emission (ICP-AES) and mass spectrometry for multi-elemental analysis of the synthesis solution and the solvents used in this study. The experimental results demonstrated that the phase purity of zeolite Na-P1 was strongly affected by agitation and the type of impeller used during the aging step of the synthesis process. A high crystalline zeolite Na-P1 was obtained with a 4-flat-blade impeller at a low agitation rate of 200 rpm. Although a pure phase of zeolite Na-P1 was obtained at low agitation rates, the variation in the mineralogy of the fly ash was found to affect the quality of the zeolite produced significantly. The results suggested that each batch of fly ash would require a separate optimisation process of the synthesis conditions. Therefore, there is a need to develop a database of the synthesis conditions for zeolite Na-P1 based on the fly ash composition. As a consequence, the scale-up synthesis of zeolite Na-P1 would require step-by-step optimisation of the synthesis conditions, since this zeolite was sensitive to the SiO2/Al2O3 ratio, agitation and the mineralogy of the fly ash. On the other hand, zeolite A synthesis had several advantages over zeolite Na-P1. The results suggested that a pure phase of zeolite A can be produced at very low reaction temperature (i.e. below 100 °C, compared to 140 °C for zeolite Na-P1), shorter reaction times (i.e. less than 8 hours compared to 4 days for zeolite Na-P1), with complete dissolution of fly ash phases and more importantly less sensitive to the SiO2/Al2O3 ratio of the raw materials. The zeolite A synthesis process was found to be more robust and as a result, it would be less rigorous to scale-up despite the energy requirements for fusion. This study showed for the first time that different impeller designs and agitation during the aging step can have a profound impact on the quality of the zeolite produced. Therefore, it is not only the hydrothermal synthesis conditions and the molar regime but also the dissolution kinetics of the feedstock that influence the outcome of the zeolite synthesis process. This study has also shown for the first time that a pure phase of zeolite A can be synthesised from various sources of South African fly ash containing different mineralogical and chemical compositions via the alkali fusion method under the same synthesis conditions. Therefore, the effective zeolitisation of fly ash on a large scale would assist to mitigate the depletion of resources and environmental problems caused by the disposal of fly ash.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / The present work deals about the synthesis and characterization of magnetic zeolites obtained by hydrothermal route using kaolin from Brazilian Northeast as silicon and aluminum source. By means of the X-ray diffraction technique it was possible to identify zeolite LTA and zeolite P1 as major crystalline phases for each synthesis, with low intensity peaks referent to unreacted quartz present in the kaolin used, which is in accordance to the. FTIR spectra; the nanoparticles were identified as magnetite, with low intensity peaks referent to goethite. In scanning electron microscopy, however, it was not possible to morphologically identify these minor components, while the zeolites showed well defined morphologies, presenting unchanged morphology when in the composites form, but with nanoparticles dispersed over their surface, as expected. From transmission electron microscopy it was observed that the nanoparticles were of ca. 50 nm. Magnetic measurements indicated magnetite presence with superior diameter to critical diameter to superparamagnetic particles and remanent magnetization. Thermogravimetric analyses showed for the composites, lower mass loss than compared to the pure zeolites what may be associated to the improvement of its thermal stability. Granulometric distribution indicated nanoparticles agglomeration in variable sizes, while zeolites formed agglomerates of ca. 10 Âm. Water softening was accomplished by using both zeolites, with high efficiency on Ca2+ removal and similar behavior between the zeolite and its respective composite, being the best result observed for zeolite A, with efficiency of 97,95%, reaching equilibrium in the first contact minutes. The dependence on mass studies also showed that zeolite A and its composite presented the best efficiency, whereas zeolite P achieved the same removal levels using corresponding zeolite masses (45 mg). This way, the proposed method for zeolites synthesis proved to be efficient, so that the use of a magnet is capable to attract them, leading their excellent separation from the aqueous medium with its ionic exchange capacity unaffected. / O presente trabalho trata da sÃntese e caracterizaÃÃo de zeÃlitas magnÃticas obtidas por impregnaÃÃo de nanopartÃculas de magnetita a zeÃlitas A e P, sintetizadas por mÃtodo hidrotÃrmico utilizando caulim branco do Nordeste brasileiro como fonte de silÃcio e alumÃnio. Por meio da tÃcnica de difraÃÃo de raios-X foi possÃvel identificar como fases cristalinas majoritÃrias a zeÃlita LTA e P1 para cada sÃntese, com picos de baixa intensidade referentes a quartzo, resistente ao processo tÃrmico de tratamento prÃvio do caulim, bem como nos espectros de infravermelho; as nanopartÃculas foram identificadas como magnetita, havendo ainda indÃcios da presenÃa de goethita em pequena quantidade. Nas anÃlises de microscopia eletrÃnica de varredura, entretanto, nÃo foi possÃvel identificar esses componentes minoritÃrios morfologicamente; enquanto que a morfologia das zeÃlitas mostrou-se bem definida, sem alteraÃÃes apÃs a formaÃÃo dos compÃsitos, apenas com nanopartÃculas espalhadas em sua superfÃcie, como desejado. A partir da microscopia eletrÃnica de transmissÃo, pÃde-se observar melhor a variaÃÃo de tamanho das nanopartÃculas, em mÃdia de 50 nm. Medidas magnÃticas das amostras com essa propriedade indicaram a presenÃa de magnetita com diÃmetro superior ao diÃmetro crÃtico para partÃculas superparamagnÃticas e magnetizaÃÃo remanente. As anÃlises termogravimÃtricas mostraram que a adiÃÃo das nanopartÃculas Ãs zeÃlitas diminuiu sua perda de massa diante do aumento de temperatura e as anÃlises de distribuiÃÃo granulomÃtrica indicaram a aglomeraÃÃo das nanopartÃculas em tamanhos variÃveis, enquanto que as zeÃlitas formaram aglomerados de aproximadamente 10 Âm. Os ensaios de abrandamento de Ãguas mostraram alta eficiÃncia das zeÃlitas em remover Ca2+, com comportamento similar entre a zeÃlita e o seu respectivo compÃsito, encontrando para a zeÃlita A o maior percentual de remoÃÃo, de 97,95 %, atingindo equilÃbrio nos primeiros minutos de aplicaÃÃo. Os estudos de massa tambÃm mostraram a eficiÃncia da zeÃlita A e de seu compÃsito, tendo a zeÃlita P se aproximado dos mesmos nÃveis de remoÃÃo em massas referentes a 45 mg de zeÃlita. Assim, o mÃtodo proposto para sÃntese das zeÃlitas magnÃticas mostrou-se eficiente, de modo que a utilizaÃÃo de um Ãmà à capaz de atraÃ-las facilitando a separaÃÃo do meio apÃs a aplicaÃÃo em meio aquoso e sua capacidade de troca iÃnica nÃo foi afetada.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:27:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Cinza leve de carvão, resíduo gerado em usina termelétrica, foi usada para sintetizar zeólita por meio de tratamento hidrotérmico com solução de NaOH. A cinza leve (CL-2) e a zeólita sintética (ZM-2) que foi predominantemente identificada como hidroxi-sodalita foram utilizadas como adsorventes dos corantes aniônicos índigo carmina (IC) e reativo laranja 16 (RL16) de soluções aquosas. Nos processos de adsorção, os efeitos de tempo de contato, concentração inicial de corantes, pH, massa de adsorventes e temperatura foram avaliados. O estudo cinético de adsorção demonstrou que os resultados apresentaram melhor ajuste ao modelo de pseudo-segunda ordem e que adsorção de superfície e difusão intrapartícula participaram no mecanismo de adsorção. Os parâmetros termodinâmicos demonstraram que a adsorção foi espontânea em todos os processos de adsorção. Os processos de adsorção foram de natureza endotérmica para todos os sistemas, com exceção do sistema IC/ZM-2, em que foi exotérmico. Os dados de entropia mostraram a ocorrência do aumento da desordem na interface sólido/solução durante a adsorção em todos os sistemas, exceto novamente no IC/ZM-2, no qual se verificou a diminuição da desordem na interface. As isotermas de adsorção ajustaram-se à equação linear de Langmuir. As capacidades máximas de adsorção foram 1,48 mg/g para o sistema IC/CL-2; 1,13 mg/g para IC/ZM-2; 0,96 mg/g para RL16/CL-2 e 1,14 mg/g para RL16/ZM-2 à temperatura ambiente. O estudo de dessorção realizado com água, com soluções aquosas ácidas e com solução aquosa básica demonstrou ser ineficiente tanto para a recuperação dos corantes quanto para a regeneração dos adsorventes. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Marco Antonio Oliveira da Silva (maosilva@ipen.br) on 2017-10-27T12:15:25Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2017-10-27T12:15:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A síntese de zeólitas a partir de cinzas leves e pesadas de carvão mineral foi realizada por tratamento hidrotérmico alcalino, as quais foram nomeadas ZCL e ZCP, respectivamente. As zeólitas organomodificadas ZML e ZMP foram obtidas a partir da modificação superficial de ZCL e ZCP, respectivamente, utilizando o surfactante catiônico brometo de hexadeciltrimetilamônio. A partir das soluções remanescentes geradas na síntese de ZCL e ZCP foi possível sintetizar duas novas zeólitas. As características físicoquímicas dos nanomateriais zeolíticos sintetizados, bem como de suas respectivas matérias primas, tais como: capacidade de troca catiônica, massa específica, área específica, composição química, mineralógica e morfológica, entre outras, foram determinadas. Os adsorventes ZML e ZMP foram utilizados na remoção dos corantes Azul Direto 71 (DB71) e Rodamina B (RB) de soluções aquosas em sistema de batelada. Desta forma, quatro sistemas DB71/ZML, RB/ZML, DB71/ZMP e RB/ZMP foram investigados. Os modelos de pseudoprimeira ordem e pseudo-segunda ordem foram aplicados aos dados experimentais para o estudo da cinética de adsorção. O modelo de pseudosegunda ordem foi o que melhor descreveu o processo de adsorção de todos os sistemas corante/zeólita organomodificada. O equilíbrio da adsorção foi analisado a partir de quatro modelos de isoterma, sendo eles: Langmuir, Freundlich, Temkin e Dubinin-Radushkevich (D-R). Os resultados mostram que os modelos de Freundlich e Langmuir melhor descreveram os dados experimentais dos sistemas DB71/ZML e DB71/ZMP, respectivamente. Para os sistemas com RB, o modelo de D-R foi o que melhor se ajustou para ambos adsorventes ZML e ZMP. O planejamento fatorial 24 foi aplicado para a análise dos seguintes fatores que influenciam o processo de adsorção: concentração inicial do corante (Co), pH, dose de adsorvente (M) e temperatura (T). De acordo com as condições estudadas concluiu-se, com o intervalo de confiança igual a 95%, que para o sistema DB71/ZML, os fatores e suas interações que mais influenciam foram C0, M, pH, pH*M, pH*C0, M*C0, pH*M*C0, nessa ordem. No sistema DB71/ZMP, a ordem de influência foi: M, C0, pH, pH*M, pH*C0, M*C0, pH*M*C0. Para os sistemas RB/ZML e RB/ZMP, os resultados foram: M, C0, M*C0, pH, pH*M e M, C0, M*C0, respectivamente. O equilíbrio de adsorção foi atingido em cerca de 40 min para todas as amostras. As porcentagens de remoção do DB71 estavam na faixa de 50 80% e 20 50% para ZML e ZMP, respectivamente. A faixa de porcentagens de remoção do RB variou entre 60 80% e 30 50% para ZML e ZMP, respectivamente. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Orientador: Leila Peres / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T05:00:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tukada_StelaMitsue_M.pdf: 1292417 bytes, checksum: 0386a749ecf0033c4ddeaff8491ba549 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Muitas opções de filmes plásticos com diferentes características de barreira têm sido desenvolvidas para atender às novas exigências de mercado. Embalagem plástica ativa é um exemplo de nova tecnologia em desenvolvimento, possível devido aos novos avanços em embalagem e ciência do material. No acondicionamento de frutas e hortaliças, uma das alternativas é a utilização de embalagens ativas com adsorvedores de etileno (C2H4), gás produzido pelo próprio produto, que funciona como acelerador do metabolismo e estimula a maturação e senescência. Tal embalagem deve também regular a composição gasosa e umidade ao redor do produto. Neste trabalho desenvolveu-se um sistema de medição e uma metodologia para determinação da taxa de adsorção de etileno por embalagens ativas, com adsorvedores de etileno. A adsorção de etileno foi quantificada por cromatografia gasosa. Os testes foram realizados em três embalagens comerciais a base de polietileno de baixa densidade, sendo duas delas ativas, obtendo-se a taxa de adsorção como a massa de etileno adsorvida por unidade de área no tempo (gm-2h-1).Através dos resultados verificou-se uma maior taxa de adsorção nas primeiras horas, seguida de uma redução. Como complemento ao trabalho e auxílio nas discussões, para avaliar a eficácia de tais embalagens foi realizado um ensaio de vida de prateleira, acondionando-se frutos (nectarina) por um período de 40 dias, utilizando-se duas embalagens, ativa e não ativa, no qual acompanhou-se a evolução da composição gasosa no interior das mesmas. Para caracterização dos filmes utilizados foram avaliadas propriedades como, espessura, propriedades de barreira e mecânicas, transmissão de luz, conteúdo de só.lidosnão voláteis e temperaturas de transição vítrea e fusão / Abstract: Many options of plastic films with different gas barrier characteristics have been developed to meet the new demands of the market. Active plastic package is one example of new technology to control the senescence of fruits and vegetables, regulating the gas composition around the produce and/or the humidity inside the package. In this work it was developed a system and a methodology to measure the rate of ethylene adsorption by films with ethylene adsorbents incorporated. The ethylene adsorption was quantified by gas chromatography. The tests were conducted with tree commercial films, two actives and other inactive, ali of then made with the same polymeric matrix: low density polyethylene. The ethylene adsorption rate was obtained in mass of ethylene adsorbed per area unit, per time unit (gm-2h-1).The results showed major adsorption rate in the first hours, followed by a reduction. In order to observe the evolution of the gas composition inside the package, it was conducted a shelf life test with fruit (nectarine), during a period of 40 days, with two packages, one active and one inactive. It was also performed the characterization of the used films, with respect to their barrier and mechanical properties, light transmission, no volatile solids contend, glass transition and fusion temperatures / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química