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Trabalho Final de Mestrado para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica Submitted by Isabel Melo (imelo@sa.isel.pt) on 2021-09-20T13:00:06Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao.pdf: 3384194 bytes, checksum: a92ed36a2e32d6f3879ec233dd4159f0 (MD5) Made available in DSpace on 2021-09-20T13:00:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao.pdf: 3384194 bytes, checksum: a92ed36a2e32d6f3879ec233dd4159f0 (MD5) Previous issue date: 2021-07 info:eu-repo/semantics/publishedVersion

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES In the last decades several synthesis methods have been used to prepare mixed oxides with perovskite structure aiming to optimize their characteristics and properties. In the present work, LaNiO3 type materials with perovskite structure were prepared from the following methods: modified protein using gelatin as a complexing agent, mechanosynthesis and combustion method in the heating plate and microwave. The obtained materials were applied in the removal of methylene blue dye in aqueous medium. After synthesis the sample obtained by the modified protein method was heat treated at 350 °C. All materials obtained by the different methods were then calcined at 900 °C for two hours. The materials were characterized by Fourier Transform Infrared (FTIR) vibrational spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), nitrogen adsorption at 77 K, and zero charge potential (PCZ). FTIR analyzes showed the metal-oxygen bonds for all materials. XRD analysis indicated the presence of the perovskite phase for all synthesis methods after calcination. The samples calcined at 900 °C were applied as adsorbents to remove methylene blue dye in aqueous solution. Among the different synthesis methods used, the material synthesized by mechanosynthesis presented higher efficiency in the dye removal. After the removal tests, XRD analysis showed that the perovskite structure remained at the end of the process, allowing a reuse of the adsorbent after calcination. Reuse tests indicated that materials still retain a high potential for removal. Nas últimas décadas vários métodos de síntese têm sido utilizados para preparação de óxidos mistos com estrutura perovskita visando otimizar suas características e propriedades. No presente trabalho, materiais do tipo LaNiO3 com estrutura perovskita foram preparados a partir dos métodos: proteico modificado utilizando a gelatina como agente complexante, mecanossíntese e método da combustão na chapa de aquecimento e no micro-ondas. Os materiais obtidos foram aplicados na remoção do corante azul de metileno em meio aquoso. Após a síntese a amostra obtida pelo método proteico modificado foi submetida a um tratamento térmico a 350 °C. Em seguida, todos os materiais obtidos pelos diferentes métodos foram calcinados a 900 ºC durante duas horas. Os materiais foram caracterizados por espectroscopia vibracional na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), por difratometria de raios X (DRX), adsorção de nitrogênio a 77 K, e determinado o potencial de carga zero (PCZ). As análises de FTIR evidenciaram as ligações entre metal e oxigênio para todos os materiais. As análises de DRX indicaram a presença da fase perovskita para todos os métodos de síntese após a calcinação. As amostras calcinadas a 900 °C foram aplicadas como adsorventes na remoção do corante azul de metileno em solução aquosa. Dentre os diferentes métodos de síntese utilizados, o material sintetizado por mecanossíntese apresentou maior eficiência na remoção do corante. Após os ensaios de remoção, as análises de DRX mostraram que a estrutura perovskita se manteve ao final do processo, possibilitando uma reutilização do adsorvente após calcinação. Os testes de reutilização indicaram que os materiais ainda mantêm um alto potencial de remoção. São Cristóvão, SE

Skin cancer is a frequent neoplasm in Brazil and this, is observed the importance of the development of new sunscreens using simple methodologies capable of reducing production costs. In this context, six symmetric acyclic azines were synthesized and characterized, with reaction yields between 54 and 84%, short reaction times (5 to 10 min), and manual grinding as an energy source. Sunscreens 10 %(m/m) of these compounds were produced for the in vitro determination of the solar protection factor UVB (SPF-UVB), of the the six formulations containing the synthesized azines, four showed higher photoprotective capacity in the UVB region (AZN-BZD, AZN-2OH, AZN-4OH and AZN-CIN), with SPF-UVB equivalent or higher than benzophenone-3 (BZF) and at the octylmethoxycinnamate (OMC), commercial chemical filters. The AZN-VAN and AZN-4DAB formulations presented high photoprotective capacity in the UVA region, resulting in lower SPF-UVB when compared to the other synthesized azines, but were still superior to the BZF and equivalent to the OMC. All the azines synthesized showed superior FPS-UVB to their precursor aldehydes, evidencing the increase of the photoprotective capacity due to the insertion of the azine group.

The application efficiency of the perovskites may be related to some factors, among them, the synthesis method and the metal type. In this work, a study of the synthesis methods and metal type used in the preparation of perovskites oxides of the formula LaBO3 (B = Ni or Mn) was performed. The compared methods were mechanosynthesis and modified proteic method using the soy protein as a chelating agent. The materials were characterized by thermogravimetric analysis (TG/DTG), Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR), UV-Vis spectrophotometry, X-ray diffractometry (XRD) and N2 adsorption at 77 K. The samples which were synthesized by the modified proteic method had differences in intensities and wavenumbers for bands related to metal-ligand bonds identified by the FTIR analysis. This technique evidenced the metal-oxygen bonds in both methods. For the modified proteic method, spectrophotometry in the UV-Vis region showed the band that confirms the metal-ligand coordination, for both Mn2+ and Ni2+ in the aqueous system. XRD analysis indicated single-phase perovskite formation only for the LaMnO3 materials synthesized by the modified protein method. The calcination at 900°C showed better crystallinity. The N2 adsorption at 77 K showed that the modified proteic method formed perovskites with larger specific surface areas than mechanosynthesis. Selected samples were applied as adsorbents in the removal of congo red dye in aqueous solution. Thus, by maintaining the metal and varying the synthesis method, the perovskites synthesized by mechanosynthesis presented higher adsorption efficiency than those synthesized by the modified proteic method. By varying the metal, the manganese-based samples exhibited higher adsorption efficiency. Kinetic studies showed that the pseudo-second order model fitted better to the experimental data and exhibiting R2 values closer to the unit. FTIR analysis of the materials after the tests proved that there was adsorption. TG/DTG curves showed the calcination temperature suitable for the decomposition of the dye adsorbed on the perovskite, in order to recover the adsorbent. Finally, XRD analysis showed that the perovskite structure resisted the conditions of the adsorption assays and recovery process. A eficiência da aplicação dos óxidos tipo perovskita pode estar relacionada a fatores como método de síntese e tipo de metal presente na estrutura do material. Neste trabalho, foi realizado o estudo do efeito do método de síntese e do tipo de metal na formação de perovskitas tipo LaBO3 (B = Ni ou Mn). Os métodos comparados foram mecanossíntese e método proteico modificado usando a proteína da soja como agente quelante. Os materiais foram caracterizados por análise termogravimétrica (TG/DTG), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espectrofotometria na região do UV-Vis, difratometria de raios X (DRX) e adsorção de N2 a 77 K. Para as amostras sintetizadas pelo método proteico modificado, as análises de FTIR identificaram diferenças nas intensidades e nos números de onda para as bandas referentes às ligações metal-ligante. Essa técnica evidenciou as ligações entre metal e oxigênio em ambos os métodos. Para o método proteico modificado, a espectrofotometria na região do UV-Vis mostrou a banda que confirma a coordenação metal-ligante, tanto para Mn2+ quanto para Ni2+ nos sistemas aquosos. As análises de DRX indicaram a fase perovskita monofásica apenas para os materiais LaMnO3 sintetizados pelo método proteico modificado. Os materiais calcinados a 900ºC apresentaram maiores cristalinidades. As análises de adsorção de N2 a 77 K mostraram que o método proteico modificado formou perovskitas com maiores áreas superficiais em relação à mecanossíntese. Amostras selecionadas foram aplicadas como adsorventes na remoção do corante vermelho congo em solução aquosa. Desse modo, mantendo o metal e variando o método de síntese, as perovskitas sintetizadas por mecanossíntese exibiram maior eficiência de adsorção do que as sintetizadas pelo método proteico modificado. Variando o metal, as amostras à base de manganês exibiram maior eficiência na adsorção. Estudos cinéticos mostraram que o modelo de pseudo-segunda ordem se ajustou melhor aos dados experimentais, exibindo valores de R2 mais próximos da unidade. As análises de FTIR dos materiais após os testes comprovaram que houve adsorção. As curvas de TG/DTG mostraram a temperatura de calcinação adequada para decomposição do corante adsorvido na perovskita, a fim de recuperar o adsorvente. Por fim, a análise de DRX mostrou que a estrutura perovskita resistiu às condições dos ensaios de adsorção e do processo de recuperação. São Cristóvão, SE