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Tests of the electroflocculation technique were performed on the effluent from the washing of intermodal terminal machines with iron (Fe) and aluminum (Al) electrodes to determine which electrode would have better efficiency and viability of the effluent treatment rate. For the evaluation, pH, turbidity, conductivity, alkalinity and acidity were determined. In this work a bench electrolytic reactor was used in the experimental electroflocculation unit that consists of an acrylic reactor, with a capacity of 6 liters, measuring 30 cm x 15 cm x 20 cm with a sample collection point on the bottom side. The electrolytic cell has 6 iron or aluminum plates arranged in parallel with dimensions of 14 cm x 14 cm x 0.2 cm connected to an external alternating current power source. The results show an increase in pH and alkalinity, reduction in acidity and electric conductivity for both electrodes, however the iron had the better performance. In addition, in the turbidity analysis a reduction in the value for both electrodes, noticing better results for the iron electrode. In view of the results, it was found that iron has a better performance in efficiency and viability in the treatment of machine washing effluent by electroflocculation than aluminum. Testes da técnica da eletrofloculação foram realizadas no efluente da lavagem de máquinas de terminais intermodais com eletrodos de ferro (Fe) e alumínio (Al) para determinar qual eletrodo teria melhor eficiência e viabilidade de taxa de tratamento do efluente. Para a avaliação foram determinadas pH, turbidez, condutividade, alcalinidade e acidez. Neste trabalho foi utilizado um reator eletrolítico de bancada na unidade experimental de eletrofloculação que consiste em um reator de acrílico, de capacidade de 6 litros, medindo 30cmx15cmx20cm, com ponto de coleta de amostra na lateral inferior. A célula eletrolítica conta com 6 placas de ferro ou de alumínio dispostas em paralelo com dimensões de 14cmx14cmx0,2cm ligadas a uma fonte externa de energia de corrente alternada. Nos resultados foram observados: aumento do pH e da alcalinidade, redução da acidez e da condutividade elétrica para ambos os eletrodos, porém, com melhor desempenho para o ferro. Além disso, na análise de turbidez obteve-se uma redução do valor para ambos os eletrodos, notando-se melhores resultados para o eletrodo de ferro. Frente aos resultados, constatou-se que o ferro tem melhor desempenho na eficiência e viabilidade no tratamento de efluente da lavagem de máquinas por eletrofloculação.

Orientadora: Profa. Dra. Lucimara Stolz Roman Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Física. Defesa: Curitiba, 18/02/2020 Inclui referências Resumo: Poli(3,4-etilenodioxitiofeno):poli(estireno sulfonado), PEDOT:PSS, é um compósito polimérico capaz de substituir o óxido de índio dopado com estanho (ITO) como eletrodo transparente em dispositivos eletrônicos. No entanto, os filmes de PEDOT:PSS apresentam condutividades com duas ordens de grandeza a menos que o ITO, fato que se apresenta como um grande desafio na busca por dispositivos orgânicos livres do ITO. Apesar do PEDOT ser um bom condutor, os filmes de PEDOT:PSS normalmente não conseguem explorar todas as propriedades elétricas do PEDOT pelo fato de apresentar PSS em sua composição. O PSS é um polímero isolante, adicionado para promover estabilidade da dispersão em água. A fim de aumentar a performance elétrica do PEDOT e superar as limitações isolantes, o presente trabalho propõe a utilização de filmes finos feitos do material compósito de óxido de grafeno (GO) e PEDOT:PSS em uma dispersão aquosa, seguido de um tratamento com etilenoglicol (EG) nos filmes secos. Observa-se um aumento de duas ordens de grandeza nos valores de condutividade, bem como os aumentos significativos na transmitância na região do espectro visível, e na hidrofobicidade dos filmes, decorrentes da retirada do PSS. Além disso, foi investigada a estabilidade mecânica dos filmes em um substrato de PET através de ciclos de torção e medidas elétricas. A razão mássica ótima para esse compósito é de 0,058 de GO/PEDOT, promovendo maior condutividade elétrica pelo fato das cadeias do PEDOT se orientarem de melhor forma, provado pelos espectros das espectroscopias de Auger Ressonante e NEXAFS. O tratamento com EG remove parte do PSS dos filmes, diminuindo tanto a rugosidade quanto a espessura, razões essas que contribuem com o aumento da condutividade e transmitância. Medidas em baixa temperatura foram realizadas e o modelo de Mott VRH foi aplicado, mostrando que a condução ocorre em 3 dimensões (3D) e que o tratamento com solvente aumenta a condutividade característica e diminui a energia de ativação de hopping, não alterando a temperatura característica. Isso indica que o tratamento com EG promove a diminuição do tempo de transferência de carga e resistividade. Palavras-chave:PEDOT:PSS. Óxido de Grafeno. Eletrodo. Transmitância. Condutividade. Estabilidade. Flexibilidade. Ordenamento. Abstract: Poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate), PEDOT:PSS, is a polymeric composite that can substitute indium tin oxide (ITO) as transparent electrode in electronic devices. However, PEDOT:PSS films have conductivities two orders of magnitude lower than ITO, which is still the main challenge in the achievement of ITO-free organic devices. Even PEDOT being a good conductor, PEDOT:PSS films have not the full electrical performance of PEDOT because of PSS, an insulator polymer added to provide water solubility. To enhance PEDOT electrical performance and overcome the insulator limitations, we prepared thin films based on graphene oxide (GO) aqueous dispersion and PEDOT:PSS solution by drop casting this mixture on substrates followed by a treatment on dried films with ethylene glycol (EG). An increment of two orders of magnitude in conductivity values was observed as well as increase in transmittance at visible region and in hydrophobicity of GO:PEDOT:PSS thin films due to partial removal of PSS. It was further investigated the films mechanical stability on PET substrates by torsion cycle and electrical measurements. Mass ratio equal to 0.058 of GO/PEDOT provides higher electrical conductivity due to higher chains orientation of PEDOT probed by NEXAFS and Resonant Auger Spectroscopy measurements, and EG treatment also decreased the roughness and thickness of thin films, which promoted increment in conductivity and light transmittance. Low temperature electrical measurements and application of Mott Variable Range Hopping (VRH) model showed that the conduction occurs in three dimensions (3D) and the solvent treatment increases the characteristic conductivity and decreases the activation hopping energy, remaining almost unchanged the characteristic temperature. It indicates that EG treatment promotes a decrease in charge transfer time and resistivity. Keywords:PEDOT:PSS. Graphene Oxide. Electrode. Transmittance. Conductivity. Stability. Flexibility. Ordering.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais O presente trabalho descreve a síntese e caracterização de filmes nanocompósitos formados entre hexacianoferrato de zinco e nanotubos de carbono (HCFZn/NTC) e hexacianoferrato de zinco e óxido de grafeno reduzido (HCFZn/OGr), com posterior aplicação desses materiais como eletrodos em baterias de íons zinco. A síntese dos filmes nanocompósitos foi realizada de acordo com o método interfacial utilizando soluções dos reagentes precursores (ZnCl2, K3[Fe(CN)6]) que foram adicionadas em dispersões dos nanomateriais de carbono previamente preparadas, originando a autodeposição de filmes na interface do sistema. Os resultados revelaram que todos os compostos apresentam estrutura cristalina, com a presença de uma única fase de estrutura romboédrica para os filmes de HCFZn puro e HCFZn/OGr. Porém, para o filme HCFZn/NTC também foi observado a presença de uma fase secundária associada a estrutura ortorrômbica. Dados espectroscópicos mostraram tanto a presença do hexacianoferrato de zinco como dos nanomateriais de carbono no filme, e as imagens de microscopia eletrônica de varredura comprovaram a interação desses nanomateriais, sendo possível ainda observar mudanças no tamanho e morfologia das partículas de acordo com a estrutura de carbono utilizada. Os filmes HCFZn e HCFZn/NTC foram aplicados como materiais catódicos em baterias de íons zinco. Os resultados revelaram que o filme HCFZn/NTC exibiu uma capacidade específica de 25,81 mA h g-1 e retenção de 55,77 % após 200 ciclos, valores muito superiores aos obtidos para o filme que continha apenas HCFZn. Desse modo, a boa reversibilidade a uma alta diferença de potencial apresentada pelo filme HCFZn/NTC, torna possível o aperfeiçoamento e desenvolvimento de dispositivos de armazenamento de energia translúcidos, flexíveis e leves que possam ser utilizados como uma alternativa de baixo custo, segura e ambientalmente amigável às tecnologias tradicionais. The present work describes the synthesis and characterization of nanocomposite films prepared between zinc hexacyanoferrate and carbon nanotubes (ZnHCF/CNT) and zinc hexacyanoferrate and reduced graphene oxide (ZnHCF/rGO), with subsequent application of these materials as electrodes in zinc ions battery. The synthesis of the nanocomposite films was performed according to the interfacial method using solutions of the precursor reagents (ZnCl2, K3[Fe(CN)6]), that were added in previously prepared dispersions of the carbon nanomaterials, with consequent spontaneously formation of a film at interface of the system. The results showed that all the compounds have crystalline structure, with the presence of a single rhombohedral structure phase for the films of HCFZn and ZnHCF/rGO films, however, for the ZnHCF/CNT film the presence of a secondary phase associated with the orthorhombic structure was also observed. Spectroscopic data showed the presence of both zinc hexacyanoferrate and the carbon nanomaterials in the film, and the scanning electron microscopy images reveal the interaction of these nanomaterials, being possible to observe changes in the size and morphology of ZnHCF particles according to the carbon structure used. The ZnHCF and ZnHCF/CNT films were applied as cathodic materials in zinc ion batteries. The results showed that ZnHCF/CNT film exhibited a specific capacity of 25.81 mA h g-1 and retention of 55.77 % after 200 cycles, much higher values than those obtained for the film containing only ZnHCF. In this way, the good reversibility and high potential difference for ZnHCF/CNT film make it possible to improve and develop translucent, flexible and light energy storage devices that can be used as a low-cost, safe and environmentally friendly alternative material to traditional technologies. Dissertação (Mestrado)

Submitted by Jessica Alves (alves.jessica@ufba.br) on 2018-12-19T16:52:51Z No. of bitstreams: 1 Tese_Jorge Luís Oliveira Santos.pdf: 2465680 bytes, checksum: 8124fb9f472f0ca54cd38fa1dcca7679 (MD5) Approved for entry into archive by Jessica Alves (alves.jessica@ufba.br) on 2018-12-19T16:54:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_Jorge Luís Oliveira Santos.pdf: 2465680 bytes, checksum: 8124fb9f472f0ca54cd38fa1dcca7679 (MD5) Made available in DSpace on 2018-12-19T16:54:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Jorge Luís Oliveira Santos.pdf: 2465680 bytes, checksum: 8124fb9f472f0ca54cd38fa1dcca7679 (MD5) No presente trabalho é reportada a utilização do eletrodo de filme de paládio depositado ex situ sobre amálgama de prata (PdF-AgSAE) como uma nova alternativa para determinação de tálio por voltametria de redissolução anódica. Vários parâmetros experimentais que influenciam a resposta eletroanalítica foram investigados e o PdF-AgSAE foi empregado no desenvolvimento de métodos para determinação de tálio em amostras de água, solos e sedimentos. Na determinação de Tl+ em amostras de águas naturais por voltametria de redissolução anódica com pulso diferencial (DPASV) foi obtida uma faixa linear de trabalho nas concentrações de 3,0 a 100,0 µg L-1 e desvio padrão relativo (RSD) < 2,0%. Os valores de limite de detecção (LD) e limite de quantificação (LQ) foram estimados em 0,89 µg L-1 e 2,96 µg L-1, respectivamente. O PdF-AgSAE também exibiu um bom desempenho analítico na determinação simultânea de Tl+ e Pb 2+ em amostras de água, apresentando correntes de pico bem definidas.

Os cátions metálicos são indispensáveis para muitas das funções vitais do organismo humano e a maioria das doenças estão relacionadas à deficiência de minerais. A alimentação do homem moderno é um fator de perda dos elementos essenciais, pois esses devem ser introduzidos de alguma forma para manter suas quantidades ideais no organismo, já que o corpo humano não pode fabricá-los. Contudo, muitos alimentos de origem vegetal possuem fatores antinutricionais que complexam com nutrientes da dieta humana e interferem na digestão, absorção ou utilização desses e, se ingeridos em altas concentrações, podem diminuir consideravelmente a disponibilidade dos cátions metálicos. Desse modo, o objetivo deste trabalho é avaliar a complexação que ocorre entre os cátions metálicos Cu 2+ , Zn 2+ , Ca 2+ , Mg 2+ e Fe 2+ e compostos presentes na soja (fitatos) e na própolis (compostos fenólicos) utilizando a técnica voltametria. Posteriormente, avaliou-se métodos para descomplexá-los, deixando-os, assim, livres em solução. Em todos os procedimentos experimentais empregou-se a técnica voltametria de pulso diferencial (DPV) e utilizou-se o eletrodo de carbono vítreo (GCE) como eletrodo de trabalho. As variações de intensidade de corrente de pico (I p ) foram analisadas durantes os estudos realizados das soluções dos cátions com eletrólito de suporte (KCl) na ausência e presença da soja e da própolis. Para a matriz soja, verificou-se na complexação dos cátions metálicos, uma competição na contribuição da intensidade de corrente desses cátions e do ácido nítrico. Essa competição inviabilizou o desenvolvimento da metodologia. Já a complexação dos cátions com extrato de própolis ocorreu com todos os cátions analisados. O pH das soluções na ausência e presença de extrato sofreu pequenas alterações, portanto não prejudicou as análises. Verificou-se que o efeito complexante aconteceu em proporções diferentes e as porcentagens de variação das I p das soluções contendo esses cátions na ausência e presença de extrato foram de 42,22% para o cátion Cu 2+ , 99,95% para o Ca 2+ , 77,57% para o Zn 2+ , 97,11% para o Mg 2+ e 85,22% para o Fe 2+ . A utilização do ultrassom e micro-ondas foram avaliados como efeitos descomplexantes. Embora o resultado obtido no tratamento por ultrassom seja melhor, os dois métodos descomplexaram cátions dos compostos do extrato de própolis, e se mostraram eficientes. Nesses estudos de descomplexação com a própolis apenas o cátion Cu 2+ foi analisado, no entanto, é possível aplicar as metodologias para os outros cátions. O método eletroquímico ofereceu as vantagens de ser bastante sensível e rápido, além da simplicidade dos reagentes e equipamentos utilizados, se comparado com os outros métodos instrumentais. The feeding of modern man is a factor of loss of the essential elements, since these must be introduced somehow to maintain their ideal quantities in the organism, once the human body can not manufacture them. However, many foods of plant origin have antinutritional factors, which that complex with nutirents in the human diet and interfere with their digestion, absorption or use and, if ingested at high concentrations, can substantially reduce the availability of metal cations. Thus, the objective of this work is to evaluate the complexation formed between the metallic cations Cu 2+ , Zn 2+ , Ca 2+ , Mg 2+ and Fe2+ and compounds present in soybean (phytates) and propolis (phenolic compounds) using the voltammetry technique. Subsequently, it was evaluated methods to decomplex them, thus leaving them free in solution. In all the experimental procedures, the differential pulse voltammetry (DPV) technique was used and the glassy carbon electrode (GCE) was used as working electrode. The variations of peak current (I p ) were analyzed during the studies of cation solutions with support electrolyte (KCl) in the absence and presence of soybeans and propolis. For the soy matrix, it was verified in the complexation of the metallic cations, a competition in the contribution of the current intensity of these cations and of the nitric acid. This competition impaired the development of the methodology. However, the cation complexation in propolis extract occured with all cations analyzed. The pH of the solutions in the absence and presence of the extract underwent minor alterations, therefore did not affect the analyzes. It was verified that the complexing effect occurred in different proportions and the percentages of variation of the I p of solutions containing these cations in the absence and presence of the extract were 42.22% for Cu 2+ cation, 99.95% for Ca 2+ , 77.57% for Zn 2+ , 97.11% for Mg 2+ and 85,22% for Fe2+. Ultrasonic bath and microwave were evaluated as decomplexing effects. Although the result obtained in the ultrasonic treatment is better, the two methods decomplexed cations of the compounds from the propolis extract, and proved to be efficient. In these studies of decomplexing withpropolis only the Cu 2+ cation was an alyzed, however, it is possible to apply the methodologies to the other cations. The electrochemical method offered the advantages of being very sensitive and fast, besides the simplicity of the reagents and equipment used, when compared with the other instrumental methods.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) A soldagem a arco elétrico por eletrodo revestido (SMAW) é uma das mais antigas técnicas de soldagem e a primeira a ser utilizada industrialmente em grande escala. Durante o século XX a soldagem SMAW foi a mais usada como técnica de união permanente de metais, sendo até hoje, mesmo com coexistência de diversas outras técnicas, uma das que possuem maior utilização no mercado brasileiro. Nesse tipo de soldagem uma das maiores preocupações é o cuidado no armazenamento do eletrodo, pois o mesmo não pode ficar exposto a atmosfera ambiente, já que absorveria umidade, que é danoso para a qualidade da solda. A umidade introduz na zona fundida o hidrogênio que pode levar ao surgimento de trincas a frio. A solução normalmente usada é a da ressecagem em temperaturas até 450º C, acompanhada de armazenamento em estufas, prática que gera custos adicionais para um projeto de fabricação. Nesse contexto o presente trabalho teve a intenção de caracterizar a zona fundida de soldas feitas com eletrodos revestidos E7018 encobertos com filmes de alumínio e PVC, aplicados com o intuito de resguarda-los contra a umidade ambiente, diminuindo custos e tempo com secagem, também variando o valor de aporte térmico utilizado durante a soldagem. Essa atual investigação dá continuidade à pesquisa recente sobre a influência de tais filmes protetores na composição e, em especial, na microestrutura do metal de solda depositado, onde a quantificação dos constituintes e caracterização microestrutural ocorreu através de um software para avaliação de imagens. No presente caso, com a utilização de um microscópio com emissão de campo, MEV-FEG, foram obtidas imagens com elevado contraste, que permitiram um levantamento detalhado dos tipos de constituintes presentes, assim como uma análise mais precisa de sua morfologia. Em particular foi possível avaliar quantitativamente o efeito dos filmes protetores no tamanho de grão e na razão de aspecto do microconstituinte AF (ferrita acicular). Com base numa revisão da literatura é apresentada uma análise crítica acerca dos parâmetros que tiveram maior relevância na formação da microestrutura final e nas propriedades mecânicas obtidas. Os resultados conduziram a constatação de que para maiores valores de aporte térmico a microestrutura, em especial a ferrita acicular, tende a ser mais grosseira. Com a utilização dos revestimentos de PVC e tinta de alumínio obteve-se uma leve diminuição nessa granulometria, já que a microestrutura apresentou-se mais refinada do que com os eletrodos de referência (E7018 puro e BRH4R). The shield metal arc welding (SMAW) is one of the oldest welding processes and the first one to be used in large industrial scale. During the XX century the SMAW was the most applied process for metal joining, remaining until nowadays as one of the most used in the Brazilian market. In this kind of welding one of the biggest problems is to avoid the hydrogen induced cold cracking, what imposes rigid requirements in the storing of the weld consumables. In order to avoid the humidity absorption, the consumables must be dried out in special ovens at temperatures in the order of 450 C, what implies in additional and higher manufacturing costs. In this context a recent research suggested modifications in coating of electrodes providing an alternative for execution of welding with low hydrogen electrode AWS E7018 without having to dry it, The welds were developed with basic coated electrodes (hygroscopic) externally painted with aluminum spray paint for high temperatures or wrapped with thin plastic films (PVC) and aluminum foil films. The induced metallurgical changes in the deposited metal, associated with the addition of new materials to the electrode coating, were investigated, wereby the microconstituents in the fusion zone were quantified using a software for image analysis. In the actual work, with the use of a field emission microscope, MEV-FEG, high contrast images could be obtained, this allowed a detailed characterization of the various microconstituents and a more precise description of their morphology. In special it was possible to evaluate the influence of the protective films in the grain size and aspect ratio of the microconstituent AF (acicular ferrite). On base of a literature review a critical analysis is presented, that embraces the effect of the more relevant parameters on the final microstructure and resulting mechanical properties. The results showed that for higher values of heat input the microstructure, especially the acicular ferrite, tends to be coarser. With the use of PVC coatings and aluminum paint, a slight reduction was achieved in this granulometry, since the microstructure was more refined than with reference electrodes (E7018 pure and BRH4R).

Foi avaliado nesta dissertação a viabilidade da utilização de quitosana comercial assim como da quitosana comercial reticulada com glutaraldeído (QTS-GA), com epicloridrina (QTS-EPC) e com tripolifosfato de sódio (QTS-TPP) na confecção de eletrodos quimicamente modificados aplicados à determinação voltamétrica de Pb por Voltametria de Redissolução Anódica com Onda Quadrada. As caracterizações dos materiais foram realizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura, Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios-X e de Espectroscopia na região do Infravermelho por Transformada de Fourier e Voltametria cíclica. Para as determinações voltamétricas foram avaliados condutores (grafite e negro de fumo), modificadores (QTS, QTS-GA, QTS-EPC e QTS-TPP), proporção de modificador (5 a 15% m/m) e de aglutinante (óleo mineral) (15, 20 e 25% m/m), efeitos da concentração do eletrólito (0,01 a 0,25 mol L-1), potencial de deposição (-0,6 a -1,3 V), amplitude (0,01 a 0,15 V), frequência (10 a 90 Hz) assim como efeito dos interferentes. As melhores respostas voltamétricas foram obtidas com grafite (70% m/m), QTS-TPP (5% m/m) e 25% m/m de aglutinante em ácido nítrico 0,15 mol L-1, em um potencial de deposição de -1,1 V, 80 Hz de frequência e 0,09 V de amplitude. Com a avaliação da cinética reacional do eletrodo de pasta de grafite modificado com quitosana reticulada com tripolifosfato de sódio (EPG-QTS-TPP) pode-se concluir que o processo é controlado por adsorção e que há a transferência de 2 elétrons. As caracterizações espectroscópicas confirmaram a reticulação da quitosana pelos reticulantes utilizados sendo que a caracterização morfológica da QTS-TPP se destacou por apresentar uma superfície uniforme. Sendo assim, o EPG-QTS-TPP foi aplicado na análise de Pb em amostras de água mineral e como método comparativo utilizou-se a Espectrometria de Absorção Atômica de Alta Resolução com Fonte Contínua com forno de grafite, onde pode-se concluir que ambos os métodos são exatos (recuperações de 70 a 116%), precisos (RSD menores que 20%), lineares nas faixas de concentração avaliadas (coeficiente de correlação de 0,99) e com limites de quantificação de 2,44 e 2,65 µg L-1 para os métodos voltamétrico e espectrométrico, respectivamente. The use of commercial chitosan as well as commercial chitosan crosslinked with glutaraldehyde (CTS-GA), epichlorohydrin (CTS-ECH) and sodium tripolyphosphate (CTS-TPP) in the manufacture of chemically modified electrodes applied to the Pb voltammetric determination by Square Wave Anodic Stripping Voltammetry was evaluated in this dissertation. The materials characterizations were performed by Scanning Electron Microscopy, Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy, Fourier Transform Infrared Spectroscopy and Cyclic Voltammetry. For the voltammetric determinations, the conductors (graphite and carbon black), modifiers (CTS, CTS-GA, CTS-ECH and CTS-TPP), modifier ratio (5 to 15% w/w), and binder (mineral oil) (15, 20 and 25% w/w), electrolyte concentration effects (0,01 to 0,25 mol L-1), deposition potential (-0,6 to -1,3 V), amplitude (0,01 to 0,15 V), frequency (10 to 90 Hz) as well as interferences were evaluated. The best voltammetric responses were obtained with graphite (70% w/w), CTS-TPP (5% w/w) e 25% w/w the binder in nitric acid 0,15 mol L-1, in a deposition potential of -1,1 V, 80 Hz of frequency and 0,09 V of amplitude. With the kinetics reaction evaluation of graphite paste electrode modified with chitosan crosslinked with sodium tripolyphosphate, it is possible to conclude that the process is controlled by adsorption and that there is the transfer of 2 electrons. The spectroscopic characterization showed that all the crosslinks procedures were effective and that the morphological characterization of CTS-TPP was outstanding because it presented a uniform surface. Thus, the electrode was applied in the Pb determination in mineral water samples and as comparative method the High Resolution Continuum Source Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry was used, from that we could assert that both methods are accurate (recoveries from 70 to 116%), precise (relative standard deviations less than 20%), linear in the evaluated concentration ranges (correlation coefficient of 0.99), and with quantification limits of 2.44 and 2.65 µg L-1 for the voltammetric and spectrometric methods, respectively.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-07-31T15:13:09Z No. of bitstreams: 1 Anabel Santos Lourenço.pdf: 790187 bytes, checksum: c02ffcfd71c393ecf0383c0b768888e3 (MD5) Made available in DSpace on 2017-07-31T15:13:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Anabel Santos Lourenço.pdf: 790187 bytes, checksum: c02ffcfd71c393ecf0383c0b768888e3 (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 Tartaric acid (TA) belongs to an important group of organic acids of low molecular weight. TA salts are employed in the pharmaceutical industry as an excipient or as a component of the active principle of various drugs, among them the Metoprolol Tartrate (MT).This compound shows relatively high solubility in water, provided by the presence of tartrate as a counter-ion. Several analytical methods can be found in the literature for MT, some of them utilizes direct determination of metoprolol, while others are based on indirect determination. Limitations of their methodologies demand the development of new analytical methods. The TA is not electroactive in conventional electrodes, however this work identified its electrocatalytic oxidation in a carbon paste electrode modified with cobalt-phthalocyanine (CoPC-CPE). The electrochemical behavior of the modified electrode was investigated by square wave voltammetry and cyclic voltammetry. The former showed well suitable for analytical applications. An analytical method, applicable to indirect determination of metoprolol in the MT and similar medicines was developed. Studies have shown that high sensitivity and peak potential is pH-dependent, and can attain a noptimum response in acetate buffer 0.05 mol L-1, pH 4.5. The absence of memory effect combined with the easy electrode preparation, led to the development of a highly sensitive and reliable method for TA. All measurements were performed in triplicate and showed a linear response in the range of15 to100 μmol L-1 (r = 0,9992). The method presents a limit of detection of 4.8μmol L-1 (3σ) and a limit of quantitation of 15.9 μmol L-1 for determination in real samples. O ácido tartárico (AT) pertence a um importante grupo de ácidos orgânicos de baixo peso molecular. Os sais de AT são utilizados na indústria farmacêutica como excipiente ou componente do princípio ativo de vários medicamentos, dentre eles o Tartarato de Metoprolol (TM). Este composto apresenta solubilidade relativamente alta em água, proporcionada pela presença do contra-íon tartarato. Vários métodos analíticos podem ser encontrados para determinação do TM, alguns utilizam a determinação direta do metoprolol e outros são fundamentados na determinação indireta. O AT não é eletroativo em eletrodos convencionais. No entanto, este trabalho identificou a oxidação eletrocatalítica do AT em eletrodo de pasta de carbono modificado com ftalocianina de cobalto (II) (CoPC-CPE). O comportamento eletroquímico do CoPC-CPE foi investigado por voltametria cíclica e de onda quadrada. Esta última mostrou-se muito eficiente para aplicações analíticas. Desenvolveu-se um método analítico aplicável à determinação indireta do metoprolol através de medição de íon tartarato no TM, que pode também ser aplicado a outros fármacos similares. Os estudos mostraram que a elevada sensibilidade e o potencial de pico são dependentes do pH, podendo-se obter uma resposta ótima em tampão acetato 0,05 mol L-1, pH = 4,5. A ausência de efeito de memória, combinada com a facilidade da preparação eletrodo, levou ao desenvolvimento de um método altamente sensível e confiável para AT. Todas as medidas foram realizadas em triplicata e apresentaram resposta linear na faixa de 15 a 100 μmol L-1 (r = 0,9992). O método apresenta limite de detecção de 4,8μmol L-1 (3σ) e limite de quantificação de 15,9 μmol L-1 para determinação em amostras reais.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais Este foi o primeiro trabalho feito no Departamento de Física da Universidade Federal de Viçosa sobre fotoeletrodeposição e nele descrevemos este processo aplicado à deposição localizada de telureto de cádmio sobre silício tipo-p com orientação cristalográfica (111). Essa técnica se mostrou prática, barata e de resultados imediatos. A construção de uma microcélula adequada ao processo e toda a metodologia requerida pela técnica também são abordadas. A fotoeletrodeposição permite criar microdepósitos localizados, uma vez que o tipo de substrato utilizado é ativado localmente mediante a incidência de luz focalizada. As dimensões do depósito são funções de parâmetros tanto do laser (potência, comprimento de onda, entre outras), quanto do substrato (resistividade, concentração de defeitos da rede, entre outras). As amostras fotoeletrodepositas foram caracterizadas com perfilometria óptica e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As análises de perfilometria mostraram que o diâmetro dos depósitos tende a aumentar com o aumento da potência, mas pouco são influenciados pelo tempo de exposição. Para cada laser, a polarização circular apresentou efeitos distintos, gerando depósitos com maiores diâmetros para o laser vermelho e não gerando depósitos para alguns valores de potência do laser verde. Quanto à espessura, os filmes gerados com o laser vermelho apresentaram maior espessura do que os produzidos com o laser verde, uma vez que o poder de penetração da luz vermelha é maior. A microscopia eletrônica de varredura revelou informações sobre o tamanho dos aglomerados e sobre a concentração dos mesmos nas regiões depositadas. Tanto o tamanho dos aglomerados quanto suas concentrações aumentam à medida que o tempo de exposição ao laser aumenta. O tamanho dos aglomerados também sofre influências da intensidade do laser para uma mesma potência, se mostrando maiores nos centros dos depósitos do que nas regiões mais periféricas. O comprimento de onda e a potência do laser incidente não apresentaram efeitos significativos nas análises realizadas por esta técnica. ii This was the first work done in the Physics Department of the Federal University of Viçosa and it described the process applied to the deposition of cadmium telluride on p-type silicon (111). This technique has shown itself to be practical, inexpensive and of immediate results. The construction from an adequate microcell to the process and all the required methodology by such technique are also shown. The controlled photoelectrondeposition allows the creation of localized microdeposits, since the type of substrate used is activated locally by focalized light incidence. The dimensions of the deposit are functions of the laser parameters (potency, wave length, among others), as much the substrate parameters (resistivity, concentration of lattice defects, among others). The photoelectrodeposited samples were characterized by optical perfilometry and scanning electron microscope (SEM). The perfilometry analyses have shown that the diameter of the depositions tend to increase with the magnification of the potency, not suffering much influence from exposition time, however. For each laser, the circular polarization showed different effects, generating deposits with larger diameters for the red laser and not generating deposits for some values of power green laser. As the thickness, the films generated from the red laser had greater thickness than those produced with the green laser, since the power of penetration of red light is greater. The SEM has revealed information regarding the size and the concentration of the agglomerates on deposited regions. Both the size of the agglomerates and their concentrations increase as the laser exposure time increases. The size of the agglomerates also suffer influence from the laser intensity, showing itself higher on the center of the deposits than on peripheral regions. The wave length and the incident laser potency do not show significant effects in the analyzes performed by this technique. iii

O presente trabalho propõe a modificação do revestimento de eletrodos de baixo hidrogênio, propiciando uma alternativa para execução de soldagem com o AWS E-7018 sem precisar resseca-los, reduzindo por conseguinte os custos financeiros e o tempo de fabricação de soldas estruturais de alta resistência. As soldas deste estudo foram produzidas a partir de eletrodos com revestimento básico (higroscópicos) - processo manual - pintados com tinta spray de alumínio para altas temperaturas ou revestidos com filmes finos de PVC e de papel alumínio (99,9%), comumente utilizados para proteção de alimentos. A premissa básica é, que estabelecendo uma barreira entre a atmosfera e o revestimento do eletrodo, poder-se-á diminuir os efeitos da alta higroscopicidade apresentada pelo revestimento, minimizando assim, a principal fonte de fornecimento de hidrogênio à poça de fusão durante a soldagem, também é esperado, que a adição de novos materiais no revestimento à poça de fusão, provoque alterações metalúrgicas no metal depositado e consequentemente alterações nas propriedades mecânicas. Mensurar o hidrogênio dissolvido no metal depositado após soldado com os eletrodos modificados, avaliar a influencia dessas modificações nas microestruturas produzidas, nas propriedades mecânicas da solda resultante e comparar esses resultados obtidos com procedimentos de soldagem padrão normatizados e com os novos eletrodos impermeáveis recentemente desenvolvidos, balizou o estudo. Os resultados obtidos, na maioria das amostras soldadas com eletrodos modificados, apresentaram aumento significativo da resistência mecânica e de tenacidade, justificados pelo aumento percentual de ferrita acicular no metal depositado, sem, contudo, elevação significativa da dureza, quando comparados com a soldagem com eletrodo AWS E-7018 da forma tradicional. O hidrogênio difusível nos eletrodos modificados manteve-se dentro do estabelecido pelos códigos internacionais. This paper suggests modifications in coating of electrodes providing an alternative for execution of welding with low hydrogen electrode AWS E7018 without having to dry it, reducing thus the cost and time of manufacturing of high resistance welds. The welds in this research were developed with basic coated electrodes (hygroscopic) – SMAW process – externally painted with aluminum spray paint for high temperatures or wrapped with thin plastic films (PVC) and aluminum foil films used commonly for food protection. The basic premise is that establishing a barrier between the atmosphere and the electrode coating could reduce the effects of high hygroscopicity presented by coatings of low hydrogen, minimizing this way the main source of supply of hydrogen to the fusion pool during welding. It is also expected that the addition of new materials from the electrode coating to the fusion pool would induce metallurgical changes in the deposited metal and, as a consequence, modifications in its mechanical properties. This research dealt with measuring the dissolved hydrogen in the deposited metal after welding with modified electrodes, evaluating the influence of these changes in the produced microstructures and in the mechanical properties of the resulting weld, and comparing the obtained results with the standard welding procedures and with the recently developed waterproof electrodes. The results obtained in most samples welded with modified electrodes showed increased mechanical resistance and increased tenacity due to the increased percentage of acicular ferrite in metal deposited without significant elevation of hardness, when compared with the traditional welding with AWS E7018 electrode and with ELBRÁS BRH4R waterproof electrode. The diffusing hydrogen measured in the modified electrodes was kept inside the parameters defined by international codes.

Anais do III Encontro de Iniciação Científica da Unila - Sessão de Química - 06/11/14 – 15h40 às 18h40 - Unila-PTI - Bloco 09 – Espaço 03 – Sala 03 A sustentabilidade mundial depende do balanço de diversos fatores, incluindo as novas fontes de energia e a diminuição dos impactos ambientais. Buscando contribuir na sustentabilidade o hidrogênio tem sido utilizado em determinados processos industrias e como combustíveis para foguetes e alguns carros de teste. O hidrogênio, é um vetor energético com alto poder energético que pode ser armazenado por períodos longos de tempo, é transportável, não contaminante e utilizável em várias formas. Atualmente vários estudos estão sendo realizados com a finalidade de tornar o hidrogênio economicamente viável para geração de eletricidade mediante células a combustíveis, os quais buscam encontrar novos materiais que possam ser utilizados como eletrodos e eletrólitos. Neste contexto, esse trabalho testa a eletrólise da água na presença de um eletrólito líquido iônico com vários tipos de eletrodos. Se testou o ácido tetrafluoroborato de 3-trietilamonio- propanosulfônico (TEA-PS∙BF4) como eletrólito numa concentração de 30% em massa com eletrodos de platina (Pt), níquel (Ni) e paládio (Pd), todos com pureza de 99,9999%. A produção de hidrogênio via eletrólise foi feita numa célula de Hoffmann com três eletrodos trabalho (WE), referência (REF) e contraeletrodo (CE). O hidrogênio é produzido no WE o qual é o cátodo, o CE refere-se ao ânodo onde é produzido o oxigênio e o REF utilizado para a estabilidade da reação. A área exposta para a Pt foi de 1,08 mm 2 , Ni de 1,14 mm 2 , e Pd de 1,77 mm 2 . Os testes foram realizados em um potenciostato da marca AUTOLAB modelo PGSTAT302N, o método eletroquímico de analise utilizado foi a cronoamperometria. Os potenciais usados foram de -1,3; -1,5; -1,7 e -2,0 V em um tempo de 1 h. Com os testes, pode-se concluir que a densidade corrente (corrente/área de eletrodo) para todos os casos aumenta com o aumento do potencial aplicado ao sistema, ou seja, a maior gasto de energia temos maior produção de hidrogênio, as densidades de corrente variam -0,15 A.cm -2 (Pd, -1.3V) a -0,71 A.cm -2 (Pt, -2,0 V), sendo esta última a maior densidade de corrente. A eficiência do eletrólito encontra-se entre 93 a 99%. Bolsista Probic/UNILA; Universidade Federal da Integração Latino-Americana (UNILA)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Motivated by the current demand of storage devices more energy efficient and sustainable, in this work were manufactured electrodes for supercapacitor based on carbon nanotubes (CNT) and nickel oxide (NiO) nanocomposites supported on indium tin oxide (ITO) substrate. Electrochemical capacitors, knowed as supercapacitors, are energy storage devices characterized by their high energy density, high power density, long life cycle and short charge and discharge time. In this context, nanocomposites based on carbon nanotubes and metal oxides can exhibit excellent electrochemical performance in applications for supercapacitor electrodes. The total capacitance of electrode nanocomposite is the addition of both contributions: the high capacitance of the electric double layer, due to high specific surface area of carbon nanotubes and pseudocapacitance performance of nickel oxide, due stored energy electrochemically by faradaic processes. There are several metal oxides that have pseudocapacitive features, but many are too expensive. The nickel oxide has a comparable performance with other pseudocapacitive oxides and conductive polymers, and have a low cost. To produce the NiO/CNT/ITO electrodes in this work, first nanotube films were prepared by electrophoretic deposition on ITO substrate. Then nickel metallic was electrodeposited on the nanotubes, and finally the electrode passed through a thermal treatment to form the oxide. The NiO/CNT/ITO electrode developed in this study showed a high electrochemical performance for the potential ranging from 0.0 V to 0.8 V, with ~ 35 F/g of maximum capacitance. This nanocomposite showed ~ 15 kJ/kg of maximum power densities and ~ 5 kW/kg of maximum power. These densities are consistent with expected values for supercapacitors according to the Ragone Plot. Moreover, this nanostructured electrode showed higher cyclic stability than oxide without carbon nanotubes. These properties make this nanocomposite a promising material for the development of high energy density and high power density supercapacitors devices. Motivado pela demanda atual de dispositivos de armazenamento de energia mais eficientes e sustentáveis, nesse trabalho foram fabricados eletrodos de supercapacitor baseado em nanocompósitos de nanotubos de carbono (CNT) e óxido de níquel (NiO) em substrato de óxido de índio-estanho (ITO). Capacitores eletroquímicos ou supercapacitores são dispositivos de armazenamento de energia caracterizados por sua alta densidade de energia, alta densidade de potência, longo ciclo de vida e curto tempo de carga e descarga. Neste contexto, nanocompósitos baseados em CNTs e NiO podem apresentar excelente desempenho eletroquímico para aplicação em eletrodos de supercapacitores. A capacitância total desse tipo de nanocompósito é a soma de duas contribuições: a elevada capacitância da dupla camada elétrica, devido a alta área superficial específica dos CNTs e a pseudocapacitância do NiO, que, por meio de processos faradaicos, contribue para o armazenamento de energia eletroquimicamente. Neste trabalho, para produzir os eletrodos NiO/CNT/ITO, primeiramente foram depositados filmes de nanotubos sobre substrato de ITO através da técnica de deposição eletroforética. Em seguida, níquel metálico foi eletrodepositado sobre os nanotubos, e finalmente o eletrodo passou por tratamento térmico para a formação do óxido. O eletrodo de NiO/CNT/ITO desenvolvido nesse estudo apresentou alto desempenho eletroquímico, sendo dominantemente capacitivo na faixa de potencial de 0,0 V à 0,8 V, com capacitância máxima de ~35 F/g. Tal nanocompósito apresentou densidades de energia máxima de ~15 kJ/kg e potência máxima de ~ 5 kW/kg. Segundo o Diagrama de Ragone, estas densidades são compatíveis com os valores esperados para supercapacitores. Além disso, o eletrodo com nanocompósito apresentou maior estabilidade cíclica que o eletrodo com somente óxido, sem nanotubo. Devido às propriedades apresentadas, esse nanocompósito é um material promissor para o desenvolvimento de dispositivos supercapacitores com alta densidade de energia e alta densidade de potência.

Mestrado em Engenharia do Ambiente O tratamento físico-químico de águas residuais, de origem industrial, mais comum é o tratamento baseado na adição de coagulante e floculante a um efluente. No entanto, o tratamento eletroquímico é um tipo de tratamento que tem vindo a ser explorado e estudado com mais ênfase ao longo dos últimos anos. O tratamento eletroquímico é uma tecnologia AOP (Processos de Oxidação Avançada) e divide-se em eletrólise direta (oxidação e redução) e indireta (eletrocoagulação-flotação e eletrooxidação). A eletrocoagulação e eletrooxidação divergem apenas pelo tipo de reações que ocorrem, devido ao material que constitui os elétrodos. São processos complexos com uma multiplicidade de mecanismos que operam sinergicamente para remover poluentes da água. Tendo em conta a sua complexidade e ainda dificuldade de compreensão, existem na literatura diferentes versões acerca de quais os mecanismos chave, assim como diversas configurações geométricas de reatores e elétrodos. Atualmente, este tipo de tratamento tem vindo a evoluir, tornando-se num método economicamente viável para o tratamento de uma grande variedade de águas residuais, nomeadamente, aquelas que possuem compostos recalcitrantes na sua composição. O presente trabalho foi realizado nas instalações da VentilAQUA S.A. e, tendo em conta a sua área de especialidade, o trabalho exposto focou-se no desenvolvimento de soluções técnicas de AOP, nomeadamente na área eletroquímica (eletrocoagulação e eletrooxidação),para estudo dos parâmetros operacionais numa nova configuração geométrica para os elétrodos. Tendo por base os contributos da revisão bibliográfica, o estudo incidiu num reator tubular, com elétrodos de inox dispostos de forma concêntrica, à mesma distância entre si. Com este reator foram executados variados testes, com diferentes efluentes, que permitiram obter resultados operacionais de otimização de funcionamento, tendo em vista a remoção de poluentes. O estudo financeiro associado permitiu concluir que a eletrooxidação é significativamente mais económica que o tratamento físico-químico, nas condições operacionais e para os efluentes tratados. Relativamente ao Acompanhamento e Gestão de ETAR’s (Capítulo 4) foi possível verificar que todos os casos em estudo apresentam uma boa eficiência de remoção de matéria orgânica, permitindo a descarga do seu efluente com uma carga poluente que cumpre com os requisitos legais de descarga em meio hídrico. The most common industrial wastewater treatment is physical-chemical treatment based on the addition of a coagulant and flocculant into the effluent. However, electrochemical treatment is a treatment that has been explored and investigated with more emphasis over the past few years. The electrochemical treatment is an AOP technology (Advanced Oxidation Processes) and is divided into direct electrolysis (oxidation and reduction) and indirect (electrocoagulation-flotation and electro-oxidation). The electrocoagulation and electro-oxidation only differ by the type of reactions that occur due to the material of the electrodes. Is a complex process with a multiplicity of operating mechanisms synergistically to remove pollutants from the water. Given the complexity and difficulty of non-understanding yet, in the literature there are different versions about which are the key mechanisms and different reactor and electrodes geometrical configurations. Currently, this type of treatment has evolved to become an economically viable method for the treatment of a variety of waste waters, particularly those that have recalcitrant compounds in its composition. This work was carried out at the premises of VentilAQUA S.A.. Taking into account their area of expertise the work exhibited has focused on developing technical solutions AOP, namely in electrochemical (electrocoagulation and electro-oxidation), to study the operating parameters for a new geometric configuration for the electrodes. Based on the contributions of the literature review the study focused on a tubular reactor with stainless steel electrodes arranged concentrically, at the same distance apart. With this reactor various tests were performed with different effluents, which allowed to obtain operating results about profit optimization in order to remove pollutants The associated financial study concluded that the electro-oxidation is significantly cheaper than the physical-chemical treatment in the operating conditions and the treated effluent. Regarding the Monitoring and Management of WWTP's (Chapter 4) we found that all the cases in study have shown good removal efficiency of organic matter, allowing the discharge of their effluent pollutant load according to the legal requirements.

Quando se trata do fabrico de moldes, o processo de eletroerosão é uma componente indispensável. Este processo aplica-se à maior parte de moldes produzidos para a injeção de matéria plástica, sendo tipicamente aplicado nos elementos moldantes do molde, ou seja, aqueles que irão entrar em contacto direto com a matéria plástica. Normalmente, quanto mais complexa é a geometria da peça a moldar, maior é a quantidade de áreas contidas na zona moldante que terão de ser acabadas através de eletroerosão, pois as peças mais complexas têm maior tendência a conter quinas vivas na sua geometria e pormenores que sejam impossíveis de maquinar por fresagem, entre outros tipos de geometrias típicas que requerem acabamento através de eletroerosão. No entanto, este processo requer uma grande preparação antes da eletroerosão propriamente dita. Em primeiro lugar, é necessário modelar e fabricar a ferramenta a utilizar na eletroerosão, o elétrodo. Como todos os elétrodos são diferentes, a sua modelação torna-se um processo moroso, complexo e muito dependente do know-how do desenhador. Contudo, através da criação de uma série de regras que possam guiar o desenhador durante a modelação de elétrodos, será possível tornar o processo de modelação mais rápido e menos dependente da experiência profissional de cada modelador (especialmente importante para modeladores inexperientes). Tendo por base este objetivo, ou seja, desenvolver um conjunto de regras empíricas com o intuito de apoiar a modelação de elétrodos, foram analisadas neste trabalho várias peças, escolhidas como representativas, de tamanhos de moldes e complexidades diferentes, por forma a poder identificar as regras necessárias à modelação de elétrodos. Posteriormente, estas foram organizadas num fluxograma para auxiliar o modelador aquando da modelação dos elétrodos. Com a base nas regras definidas e com o intuito de validar as mesmas, o fluxograma resultante foi aplicado a uma nova peça tendose concluído que este tem um efeito positivo quer na diminuição da complexidade inerente à modelação dos elétrodos, pois o desenhador segue as regras definidas, quer no tempo despendido, quer na quantidade de elétrodos modelados.

O fenômeno de formação de bolhas no processo de soldagem subaquática molhada influência diretamente na qualidade final das soldas. O bom entendimento da formação e destacamento das bolhas juntamente com o conhecimento do comportamento dos parâmetros de soldagem no decorrer do processo podem proporcionar melhorias naspráticas utilizadas na soldagem subaquática e, consequentemente, melhorias na qualidade final da solda. Para entender e tentar correlacionar o fenômeno de crescimento, destacamento e frequência das bolhas com os sinais elétricos ao longo do processo desoldagem, este trabalho foi desenvolvido. Foram feitos cordões sobre chapa a 0,50 m de profundidade com três tipos de eletrodos revestidos comerciais, E6013, E7018 e E7024. Para visualização da formação, destacamento e contagem das bolhas foi realizada a filmagem em alta velocidade do processo, juntamente com a aquisição dos sinais elétricos do mesmo. Pôde-se então tentar correlacionar a frequência das bolhas com variações dos sinais elétricos observados durante o processo e estes com a macrografia dos corpos de prova. Observou-se nos dados de corrente que o número médio de variações abaixo de 5%da corrente média assemelha-se com a taxa média de destacamento das bolhas. Assim concluiu-se haver uma possível relação entre o destacamento das bolhas com determinada variação na corrente. The bubble phenomenon in the underwater wet welding is very important in the welds final quality. A good understanding of the formation and collapse of the bubbles with the knowledge of the welding parameters behavior along the process can improve the practicesused in the underwater welding and, consequently, improve the final weld quality. To understand and try to correlate the phenomenon of growth, detachment and frequency of the bubbles with the electrical signals along the welding process this work was done. Three commercial covered electrodes, E6013, E7024 e E7018 were used to made beds on plate ina depth of 0,50 m. To visualize the formation, detachment and counting of the bubbles a high speed camera was used to record the process, together with electrical signals acquisition. So it was possible try to correlate the bubble frequency with the electrical signals observed along the process and those with specimen macrographs. That was observed in the currents data that the average number of variations under 5% of the average current is similar with the average rate of bubbles detachment. Therefore was concluded the possible relationship of the bubble detachment with a determined variation in the current.

Neste trabalho foi realizado um estudo sobre a preparação e caracterização eletroquímica de eletrodos baseados em nanotubos de carbono (NTCs), tendo como motivação a aplicação dos mesmos em dispositivos como células a combustível e super-capacitores. NTCs de paredes múltiplas foram preparados através de dois métodos de deposição química da fase favor (CVD). No primeiro, cânfora e ferroceno, foram utilizados com fonte de carbono e de metal catalisador, respectivamente. Nanotubos de alta pureza foram obtidos na forma de pó e também como um tapete sobre diferentes substratos. O segundo método foi o de CVD assistido por plasma (PECVD). Neste caso, o catalisador é na forma de filme fino de níquel depositado sobre um substrato de interesse. Foi investigado o crescimento sobre diferentes substratos como aço inox, Inconel®, silício e pano de carbono. Como resultado, foram obtidos ^Ótapetes^Ô de NTCs de parede múltipla verticalmente alinhados. O diâmetro médio e comprimento dos tubos podem ser facilmente controlados através do ajuste de parâmetros como espessura do catalisador e tempo de deposição, espectivamente. A caracterização eletroquímica de eletrodos de NTCs foi feita através da técnica de voltametria cíclica, utilizando-se as reações de oxi-redução do sistema ferrocianeto como referência. Além dos baseados em NTPMs, eletrodos baseados em NTCs de parede única (NTPUs) também foram testados. Observou-se que os eletrodos baseados em nanotubos apresentam maior atividade se comparados a um eletrodo de referência de grafite; sendo que os eletrodos mais eficientes foram os baseados em NTPU, seguido dos baseados nos NPTM crescidos sobre o pano de carbono. Por fim, foi realizado um estudo inicial da eletrodeposição de nanopartículas de platina sobre os eletrodos de NTCs.

Phosphite determination in fertilizing products is very important for the quality control of these products. Classical methods of analysis include gravimetric or spectrophotometric methodologies, which create toxic chemical residues. This paper describes an alternative hydroxyapatite-based electrode for phosphite determination. A linear electrochemical response was obtained from a phosphite concentration of 1 x 10-5 to 1 x 10-1 mol L-1. The results obtained the by proposed method are in accordance with those obtained by the gravimetric method at a 95% confidence level for direct determination in liquid fertilizing products. A determinação de fosfito em fertilizantes líquidos é muito importante para o controle de qualidade destes produtos. Métodos clássicos de análise incluem principalmente metodologias gravimétricas ou espectrofotométricas que geram resíduos químicos tóxicos. Este trabalho descreve a construção de um eletrodo potenciométrico alternativo baseado em hidroxiapatita na determinação do fosfito. Uma resposta eletroquímica linear foi obtida para a concentração de fosfito entre os valores de 1 x 10-5 a 1 x 10-1 mol L-1. Os resultados obtidos pelo método proposto estão de acordo com aqueles obtidos pelo método gravimétrico ao nível de confiança de 95% para a determinação direta em fertilizantes líquidos.

This thesis presents a study about the behavior of a reinforced concrete structure subjected to high thermal variations. The structure under investigation is the external wall of an anode furnace used in Aluminum production, and is subjected to thermal variations in the range of 125C (2282 F) due to the furnace operation. The main motivations for the study were the presence of large deformations and occurrence of cracks in the structure, which could cause the furnace to become inoperable. The objective of the research was to investigate the causes of these structural pathologies, as well as to establish retrofit proposals for the structure. For this purpose, experimental and numerical studies were carried out. At first, the structure was monitored using displacement transducers and temperature sensors (thermocouples) connected to a data acquisition system, which could automatically obtain and store samples along the test period. Next, computer models were developed, using a multiphysics Finite Element Code called Algor, for the evaluation of temperature distribution and corresponding thermal stresses and strains in the structure. In these studies, stationary and transient heat conduction analyses were performed, followed by thermal stress analyses. As a conclusion of this research, it can be stated that the proposed methodology, based on advanced tools of structural engineering, was very suitable for the study of the presented phenomenon, since it rendered a precise and economic solution for the problem. Nesta dissertação foi desenvolvido um estudo sobre o comportamento de uma estrutura em concreto armado submetida a elevadas variações térmicas. A estrutura analisada consiste na parede externa de um forno de cozimento de anodo utilizado na produção de Alumínio, e está submetida a variações térmicas de cerca de 125C devido à própria operação do forno. As motivações principais para o estudo foram a ocorrência de grandes deformações e o surgimento de fissuras na estrutura, o que poderia provocar a inutilização do forno. O objetivo do trabalho foi a investigação das causas destas patologias, assim como o estabelecimento de propostas para reforço da estrutura. Para isso, foram realizados estudos experimentais e computacionais do comportamento da estrutura. Inicialmente, a estrutura foi monitorada utilizando-se transdutores de deslocamento e sensores de temperatura (termopares), conectados a um sistema de aquisição de dados para obtenção e armazenamento automática das amostras ao longo do tempo. Em seguida, foram desenvolvidos modelos computacionais em Elementos Finitos com auxilio do programa computacional Algor, para determinação da distribuição de temperatura e as correspondentes tensões e deformações de origem térmica na estrutura. Nestes estudos, foram realizadas análises estacionárias e transientes de condução de calor, seguidas de análises de tensões de origem térmica. Como conclusão do estudo, tem-se que a metodologia proposta para a solução do problema foi bastante satisfatória, solucionando o problema de forma precisa, porém econômica.