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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Since the industrial revolution, fossil sources such as oil, natural gas or coal have become indispensable resources for human development with a variety of uses: from energy generation to drugs production and household items. Nowadays, we possess large reserves of these sources but they are not renewable and studies indicate few decades to run out of them. The use of renewable and non-toxic sources, as biomass, provides an interesting alternative for this dependence on oil and similar. Obtaining fine chemical products from lignin is an interesting alternative for the valorization of biomass, but to achieve it in an efficient, cheap and chemically sustainable way is a challenge. In the present work, we investigate oxidation reactions of lignin models catalyzed by Co(salen) complexes trying to understand which parameters influence the reaction efficiency. Therefore, we used data from the literature to create a statistical model that guided us to the synthesis of catalysts further used in this kind of chemistry, which were evaluated by means of conversion and yield. The reactions performed with the lignin models were parameterized, giving us information about the influences on steric and electronic properties the catalyst ligands must have to maximize the catalytic efficiency. Desde a revolução industrial, fontes fósseis como petróleo, gás natural ou carvão se tornaram recursos indispensáveis para o desenvolvimento humano com seus mais diversos usos: desde geração de energia até a produção de fármacos e utensílios domésticos. Apesar de possuirmos grandes reservas dessas fontes, elas não são renováveis e nossas reservas indicam um fim relativamente próximo. A utilização de fontes renováveis e não tóxicas, como a biomassa, traz uma interessante saída para essa dependência do petróleo e similares. A obtenção de produtos de química fina a partir da lignina se mostra uma alternativa interessante para a valorização da biomassa, mas obter isso de maneira eficiente, barata e quimicamente verde se mostra um desafio. No presente trabalho, buscamos investigar reações de oxidação de modelos de lignina catalisadas por complexos de Co(salen) a fim de entender quais parâmetros influenciam na eficiência da reação. Para tanto, dados da literatura foram utilizados para criar um modelo estatístico que nos guiou na síntese de catalisadores para serem utilizados nesse tipo de química, os quais foram avaliados mediante capacidade de conversão e rendimento. As reações feitas com os modelos de lignina foram parametrizadas nos dando informações sobre as influências de propriedades estéricas e eletrônicas que os ligantes do catalisador devem possuir para levar à maximização da eficiência catalítica. CAPES: Código de financiamento 001

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) The effect of metal composition (Ni,Co) and the reactants composition (H2:H2O:Butanol) in the catalytic properties were studied for the Ni,Co/MgAl2O4 catalysts in the reaction of steam reforming of butanol (SRB) The catalysts have been prepared by wet impregnation with alcoholic solution of the Co and Ni nitrates on the support of the spinel MgAl 2O4 kind, prepared by the sol-gel method. The catalysts have been characterized by N2 physisorption, X-ray diffraction (XRD), temperatura programmed reduction (TPR), thermogravimetric analysis (TGA) and X-ray absorption near edge structure (H2-XANES). The catalytic tests had been realized in the 150-650°C temperature range, making testes with He flow and others with H2 flow (strongly reducing atmosphere), evaluating conversion, products distribution and H2 selectivity. The XRD reesults confirmed the formation of MgAl2O4 spinel structure and revealed some traces of NiO in the catalyst with 8% of Ni in mass. The TPR helped in the identification of the reducing temperatures of the catalysts. TPD revealed that the main route of butanol’s decomposition in the catalyst surface is the dehydration, producing butylene and etylene. The catalytic tests have indicated another main route, the oxidative dehydrogenation, forming butyraldehyde as the first relevant product of the reaction. The main difference between TPD and catalytic tests is that during the reaction, the presence of water keept the catalyst oxidized in low temperatures. By the XANES evaluation of the results, along with the comparison between TPD and catalytic tests, is suggested that butanol have the tendency to form butyraldehyde when there are more oxide concentration. The TGA revelead that wasn ́t formed significant quantity of the coke in the catalyst surface, probably due to the steam/carbon rate utilized in the catalytic tests. The catalysts had obtained equivalent performance related to H2 selectivty, having some small diferences related to the intermediate products of the reaction, and in the temperature which they were formed during the catalytc tests, as well. O efeito da composição de metal (Ni,Co) e a composição dos reagentes (H2:H2O: Butanol) nas propriedades catalíticas foram estudados para os catalisadores Ni,Co/MgAl2O4 na reação de Reforma a Vapor do Butanol (RVB). Os catalisadores foram preparados por impregnação úmida com solução alcoólica dos nitratos de Co e Ni sobre o suporte do tipo espinélio MgAl2 O4, preparado pelo método sol-gel. Os catalisadores foram caracterizados por fisiossorção de N2 , difração de raios X (XRD), redução à temperatura programada (TPR), análise termogravimétrica (TGA) e espectroscopia de absorção de raios X próximo da borda (H2-XANES). Os testes catalíticos foram realizados na faixa de temperatura de 150 a 650°C, fazendo testes com fluxo de He e outros com fluxo de H 2 (superfície fortemente redutora), avaliando a conversão, distribuição de produtos e seletividade para H2. Os resultados de XRD confirmaram a formação da estrutura de espinélio MgAl2O4 e revelaram alguns traços de NiO no catalisador de 8% em massa de Ni. O TPR, por sua vez, ajudou na identificação das temperaturas de redução dos catalisadores. O TPD revelou que o principal caminho de decomposição do butanol na superfície do catalisador é a desidratação, produzindo butileno e etileno. Os testes catalíticos indicaram outro caminho principal, a desidrogenação oxidativa, formando butiraldeído como primeiro produto relevante da reação. A principal diferença entre o TPD e os testes catalíticos é que durante a reação, a presença de água mantém o catalisador oxidado em temperaturas mais baixas. Pela avaliação dos resultados de XANES, juntamente com a comparação do TPD e dos testes catalíticos sugere-se que o butanol tende a formar butiraldeído quando há maior concentração de óxidos. A TGA revelou que não foi formada quantidade significativa de coque na superfície do catalisador, muito devido à relação água/carbono utilizada nos testes catalíticos. Os catalisadores obtiveram desempenhos equivalentes em relação à seletividade à H2, possuindo diferenças em relação a alguns produtos intermediários da reação, bem como na temperatura em que eles foram formados no decorrer dos testes catalíticos.

Universidade Federal de Sao Carlos The effect of variation of cobalt (Co)/nickel (Ni) composition in catalysts based on these transition metals was evaluated focusing mainly in the oxi-reduction properties and their relation to carbon deposition in the Steam Reforming of Ethanol (SRE) reaction. The catalysts, with metal loading of 15 and 8 wt%, were prepared by conventional impregnation of the Co and Ni salts on the sol-gel synthesized support MgAl2O4. The characterization was performed by N2 adsorption-desorption isotherms; X-ray diffraction (XRD); temperature programed reduction (H2-TPR); thermogravimetric analysis (TGA); scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM); X-ray absorption near edge spectroscopy (H2-XANES), in situ extended X-ray absorption on fine structure spectroscopy (SRE-EXAFS) and Raman spectroscopy. The catalytic tests were done in the temperature range of 250 to 700°C and the conversion and products distribution dependence on the metal loading and composition were evaluated. Reduction profiles and diffraction patterns lead to believe that occur the formation of a spinel NiCo2O4 in the weight ratio 1Co:1Ni during calcination. Such spinel once reduced yields an alloy Co-Ni, accordinto to TEM images and EXAFS data. The alloy formation, although it is hard to characterize, seems to be determining factor on carbon deposition resistance on the catalyst surface during SRE. Carbon deposition, as addressed by TGA and SEM, is strongly sensitive to metal loading, being severe on monometallic samples with higher metal loading; independent of the loading, the bimetallic catalysts in the proportion 1:1 are resistant to carbon deposition. SRE-EXAFS showed that these catalysts didn t oxidize during reaction, differing from Co catalysts, where the equilibrium between oxide and metallic sites controls the ethanol activation and carbon oxidation rates. O efeito da variação da composição cobalto (Co)/níquel (Ni) em catalisadores à base destes metais de transição foi avaliado focando principalmente nas propriedades de oxirredução e sua relação com a deposição de carbono na reação de Reforma a Vapor do Etanol (RVE). Os catalisadores, com teor metálico de 15 e 8 % em massa, foram preparados por impregnação convencional dos sais de Co e Ni sobre o suporte MgAl2O4 sintetizado por método sol-gel. A caracterização foi realizada por isotermas de adsorçãodessorção de N2; difração de raios X (XRD); redução à temperatura programada (H2-TPR), análise termogravimétrica (TGA), microscopia eletrônica de varredura (SEM) e transmissão (TEM), espetroscopia de absorção de raios X próximo da borda (H2-XANES), espectroscopia de absorção de raios X estendida de estrutura fina in situ (RVE-EXAFS) e espectroscopia Raman. Os testes catalíticos foram realizados na faixa de temperatura de 250 a 700°C e a dependência da conversão e distribuição de produtos com o teor e composição metálicos foi avaliada. Os perfis de redução e difratogramas levam a crer que ocorre a formação de um espinélio NiCo2O4 na proporção 1Co:1Ni em massa durante calcinação. Este espinélio quando reduzido forma uma liga Co-Ni, conforme mostram imagens de TEM e dados de EXAFS. A formação de liga, embora difícil de ser caracterizada, parece ser fator determinante na resistência a deposição de carbono sobre a superfície do catalisador durante a RVE. A deposição de carbono, conforme averiguada por TGA e SEM, é fortemente sensível ao teor metálico, sendo severa nas amostras monometálicas com maior teor de metal; já os catalisadores bimetálicos na proporção 1:1 são resistentes à deposição de carbono independentemente do teor. RVE-EXAFS mostrou que estes catalisadores não se oxidam durante reação; diferindo de catalisadores de Co, onde o equilíbrio entre sítios óxidos e metálicos controla as taxas de ativação de etanol e oxidação do carbono.

Financiadora de Estudos e Projetos In this work the magnetic properties of iridium oxide synthesized via Pechini s method and doped with different concentrations of cobalt were studied. The proposal was to investigate the possibility of applying it as a diluted magnetic oxide (DMO1). The samples were characterized by x-ray diffraction to study the structural features by Rietveld refinement, which indicated that there is no inconsistency between the observed intensities and the calculated profile. The samples were characterized by magnetization measurements as a function of temperature and applied magnetic field. A paramagnetic behavior was observed in samples doped with low Co concentrations. However, a small change in the magnetism appears in samples with concentrations up to 10 mol% of Co. A new metamagnetic phase was observed for samples with 25% and 30% in mol of Co. Neste trabalho foram estudadas as propriedades magnéticas do óxido de irídio sintetizado via método de Pechini e dopado com diferentes concentrações de Co, com a proposta de investigar a possibilidade de aplicá-lo como um Óxido Diluído Magnético (DMO, sigla em inglês) 1. As amostras foram caracterizadas por medidas de difração de raios-x através de refinamento Rietveld, indicando que não há incompatibilidade entre as intensidades observadas e as do perfil calculado. Além disso, foram realizadas medidas de magnetização em função da temperatura e do campo magnético aplicado. Foi observado comportamento paramagnético em amostras dopadas com baixas concentrações de Co, entretanto, uma pequena mudança no magnetismo das amostras começou a aparecer em amostras com concentrações de Co a partir de 10 mol%, ficando evidente em altas concentrações de dopante, 25% e 30% em mol, uma fase metamagnética.

Universidade Federal de Sao Carlos Alumina supported cobalt catalysts were prepared, characterized and applied in ethanol steam reforming for hydrogen production. The support and the supported catalysts were prepared, respectively, by the solvothermal and precipitation, impregnation and deposition-precipitation methods. Contents of 8 and 15% wt of cobalt were used in the preparation of the catalysts. The cobalt was added by impregnation and deposition-precipitation in the Al2O3 supports using a Co(NO3)2.6H2O solution. The solids were characterized by X-Ray Dispersive Spectroscopy (EDX), Temperature-Programmed Reduction with H2 (TPR-H2), X-Ray Diffraction (XRD), BET Nitrogen Adsorption and Temperature Programmed Oxidation (TPO). The results indicated that the preparation method and the treatment conditions of samples were appropriate for obtaining the wanted compounds. Co3O4 phase was verified for all catalysts through analyses of XRD and TPR-H2 results. Catalytic tests were performed by varying the temperature from 450 to 600°C, with water:ethanol molar ratio of 3:1. The ethanol conversion was superior of 99%, with greater hydrogen yield at 600°C. The lower carbon deposition was observed in catalysts prepared with solvothermal/impregnation methods at 450°C. Neste trabalho foram preparados e caracterizados catalisadores de cobalto suportados em alumina, com o objetivo de avalia-los no processo de reforma a vapor do etanol para producao de hidrogenio. Os suportes e os catalisadores suportados foram preparados, respectivamente, pelos metodos solvotermico e precipitacao, impregnacao e deposicao-precipitacao. Na preparacao dos catalisadores utilizou-se teor de 8% e 15% em massa de cobalto, que foi adicionado por impregnacao e deposicao- precipitacao, usando solucao aquosa de Co(NO3)2.6H2O. Para caracterizacao dos solidos, as tecnicas utilizadas foram Espectroscopia Dispersiva de Raios-X (EDX), Reducao a Temperatura Programada com H2 (RTP-H2), Difracao de Raios-X pelo metodo do po (DRX), Adsorcao de Nitrogenio pelo metodo B.E.T e Oxidacao a Temperatura Programada (TPO). Os resultados indicaram que o metodo de preparacao e as condicoes de tratamento das amostras foram adequados para obtencao dos compostos desejados. Atraves dos resultados de DRX e RTP-H2 verificou-se a formacao da fase Co3O4 em todos os catalisadores. Os testes cataliticos foram realizados variando-se a temperatura de 450 a 600°C e razao molar agua:etanol na alimentacao igual a 3:1. A conversao do etanol foi sempre superior a 99%, com maior rendimento a hidrogenio a 600°C. Observou-se baixa deposicao de carbono nos catalisadores preparados pelos metodos solvotermico/impregnacao a 450°C.

Financiadora de Estudos e Projetos In this study a kinetic-spectrophotometric method was developed for sequential determination of Co and Mn in pharmaceutical samples. The method was based on the catalytic effect of the analytes in the oxidation reaction of Tiron by H2O2 in basic medium. In the case of Mn it was employed the activator reagent 2,2-bipyridine to effective catalysis. The FIA system was projected taking into account the catalytic properties of each analyte in the indicator reaction. Two factorial designs were applied, initially, a fractionary factorial design 29-5 followed by a complete factorial design 23 to select the important variables, and then a factorial design 22 + central point + star for optimizing of FIA system. Fractionary factorial designs 27-2 were applied in the study of possible interferents for Co and Mn. The main interferents were mathematically described using factorial + central point + star designs. The pharmaceutical samples were digested by concentrated HNO3 in digestor block. To evaluate the accuracy of the developed method, samples (n=3) were analyzed by FS-FAAS and based on the determination concentrations, these were diluted to posterior analysis aplyingby the developed method. Limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) for FS-FAAS were 3.9 and 13.2 μg L-1 for Co; 110.0 and 366.0 μg L-1 for Mn, respectively. To developed method the LOD and LOQ were 0.055 and 0.18 μg L-1 for Co, 9.76 and 32.5 μg L-1 for Mn, respectively. Comparison between the two methods was evaluated by paired t-test. At 99% confidence level, the values did not differ statistically for Co. However, for Mn, the concentration values agreed but this data cannot be statistically confirmed due to differences of standard deviations of the two methods. The repeatability was 3.2% for Co and 8.0% for Mn. The sampling frequency was 25 samples h-1. Neste trabalho desenvolveu-se um método cinético-espectrofotométrico visando a determinação sequencial de Co e Mn em amostras farmacêuticas. O método foi baseado no efeito catalítico dos analitos na reação de oxidação do Tiron (3,5 dihidroxi-1,3-ácido benzenossulfônico-sal dissódico monohidratado [(HO)2C6H2(SO3Na)2.H2O]) pelo H2O2 em meio básico. No caso do Mn foi empregado o reagente ativador 2,2-bipiridina para a efetiva catálise. O sistema FIA foi elaborado com base nas propriedades catalíticas de cada analito na reação indicadora. Foram realizados dois planejamentos fatoriais, inicialmente um fracionário 29-5 e depois um 23, para triagem das variáveis, seguido de um 22 + ponto central + estrela para a devida otimização das mesmas no sistema em fluxo. Planejamentos fatoriais fracionários 27-2 foram realizados para o estudo de possíveis interferentes para Co e Mn; e posteriormente, a porcentagem de interferência foi descrita através de modelos matemáticos construídos a partir de planejamentos do tipo fatorial + ponto central + estrela. As amostras farmacêuticas foram digeridas com HNO3 concentrado em bloco digestor. Para avaliar a exatidão do método desenvolvido, as amostras (n=3) foram analisadas por FS-FAAS e a partir das concentrações obtidas, estas foram diluídas para posterior análise no método desenvolvido. Os limites de detecção e quantificação para FS-FAAS foram 3,9 e 13,2 μg L-1 para Co, 110,0 e 366,0 μg L-1 para Mn, respectivamente. No caso do método desenvolvido, os limites de detecção e quantificação foram 0,055 e 0,18 μg L-1 para Co, 9,76 e 32,5 μg L-1 para Mn, respectivamente. A comparação entre os dois métodos foi realizada através do teste-t pareado. No caso do Co, ao nível de confiança 99% os valores não diferiram estatisticamente. Já para o Mn os valores de concentração obtidos também foram concordantes entre si, apesar deste fato não poder ser comprovado estatisticamente devido à diferença de desvios-padrão dos dois métodos. A repetibilidade foi de 3,2% para Co e 8,0% para Mn. A frequência de amostragem foi de 25 amostras h-1.

Universidade Federal de Sao Carlos Colloidal Co Nanoparticles (Co-NPs) were used to prepare supported Co catalysts. The Co- NPs were obtained by thermal decomposition of the precursor Co2(CO)8 in the presence of oleic acid and trioctylphosphine oxide (TOPO), in an inert atmosphere (Ar). The Co- NPs/SiO2 were obtained by impregnation of a colloidal suspension of nanoparticles on the support no-porous SiO2. The effect of the solvent (ethanol and methanol) used in the step of precipitation of the particles, and by tuning the oleic acid/precursor ratio in the catalytic properties for the steam reforming of ethanol were investigated. The catalysts were characterized by Specific Superficial Area (SBET) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy of the CO adsorbed (FTIR-CO). By tuning the oleic acid/precursor ratio it was possible to obtain particles sizes in the 2 and 17nm range. The results of FTIR-CO showed that the samples present the band of CO lineally adsorbed in the same position independent of the synthesis conditions, suggesting similar electronic density of the sites of Co. The results of adsorption of H2 and CO suggest that the fraction of acessible sites of Co so much to H2, as to CO, depends on the particles sizes and the residual oleic acid . Then with the increase of the particles sizes, there is a maximum of accessible sites of Co. For the same particle size, it is obtained an increase of the number of accessible sites of Co, using methanol as solvent for precipitation, suggesting smaller recovering. The catalysts prepared with Co-NPs present profiles of similar catalytic activity for the steam reforming of ethanol. Starting from reaction data a mechanism was proposed: in low temperatures, the molecule of ethanol adsorbs in the catalyst surface and it suffers dehydrogenation producing acetaldehyde. The increase of the temperature favors the formation of species CH4 and CO, suggesting the crack of the C-C bond of acetaldehyde for the formation of these products. The activity for the reforming reactions on the Co-NPs/SiO2 begins in approximately 350ºC, suggesting that the activation of the water occurs in this temperature. Therefore it is suggested the oxidation of adsorbed species CHx and CO for the formation of the products CO e CO2, respectively, occurred in temperatures above 350ºC. The catalytic activity depends on the fraction of accessible sites of Co. The reactions results demonstrate that the catalysts prepared with methanol presented higher catalytic activity for the reforming reaction, possibly due to the presence of a larger number of accessible sites of Co. Nanopartículas coloidais de Co (Co-NPs) foram utilizadas na preparação de catalisadores de Co suportados. As Co-NPs foram obtidas por decomposição térmica do precursor octacarbonil dicobalto (Co2(CO)8), na presença de ácido oléico e óxido de trioctilfosfina (TOPO), sob atmosfera inerte (Ar). Os catalisadores Co-NPs/SiO2 foram obtidos por impregnação de uma suspensão coloidal de nanopartículas sobre o suporte. O efeito do solvente (etanol e metanol) utilizado na etapa de precipitação das partículas, e a variação da razão ácido oléico/precursor nas propriedades catalíticas para a reforma a vapor do etanol foram investigados. Os catalisadores foram caracterizados por meio de Área Superficial Específica (SBET) e Espectroscopia de Reflectância Difusa na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier do CO adsorvido (FTIR-CO). Variando-se a razão ácido oléico/precursor foi possível obter uma faixa de tamanho de partículas entre 2 e 17nm. Os resultados de FTIR-CO revelaram que as amostras apresentam a banda do CO linearmente adsorvido na mesma posição independente das condições de síntese, sugerindo similar densidade eletrônica dos sítios de Co. Os resultados de quimissorção de H2 e CO sugerem que a fração de sítios de Co acessíveis tanto ao H2, como ao CO, dependem do tamanho das partículas e do ácido oléico residual. Assim, com o aumento do tamanho das partículas, têmse um máximo de sítios de Co acessíveis. Para um mesmo tamanho de partícula obtém-se um aumento do número de sítios de Co acessíveis, quando se utiliza metanol como solvente de precipitação das partículas, sugerindo menor recobrimento pelo ácido oléico. Os catalisadores preparados com Co-NPs apresentam perfis de atividade catalítica semelhante para a reação de reforma a vapor do etanol. A partir de dados de reação um mecanismo foi proposto: em temperaturas baixas a molécula de etanol adsorve na superfície do catalisador e sofre desidrogenação, produzindo acetaldeído. O aumento da temperatura favorece o aparecimento de espécies CH4 e CO, sugerindo a quebra da ligação C-C do acetaldeído para a formação destes produtos. A atividade para as reações de reforma sobre os Co-NPs/SiO2 inicia-se em aproximadamente 350ºC, sugerindo que a ativação da água ocorre nesta faixa de temperatura. Com isso, sugere-se que a oxidação de espécies adsorvidas CHx e CO para a formação dos produtos CO e CO2, respectivamente, ocorra em temperaturas acima de 350ºC. A atividade catalítica depende da fração de sítios de Co acessíveis. Desta forma, os resultados obtidos mostram que o catalisador preparado com metanol apresentou maior atividade catalítica para a reação de reforma, possivelmente devido à presença de um número maior de sítios do Co acessíveis.

Universidade Federal de Sao Carlos In this work, a nickel tube used as atomization cell and a ceramic capillary for thermospray generation (TS-FF-AAS) were employed to increase the analytical performance of the flame atomic absorption spectrometry (FAAS). The applicability of the method was evaluated for Co(II) and Cr(III) determination in food samples. Due to factors such as the low temperature into the atomization tube, the high atomization temperatures of the analytes, and the low levels of these elements in biological samples, a cloud point extraction (CPE) method was applied to both improve the processes of volatilization and atomization by formation of volatile metal complexes, and increase the sensitivity. Triton X-114 was used as surfactant to the implementation of the cloud point preconcentration procedure and, after the evaluation of several complexing agents, the best results were obtained with ammonium pyrrolidinedithiocarbamate (APDC). Parameters such as pH of complexation and concentrations of both surfactant and complexing agent were optimized. To improve the sensitivity, two configurations were evaluated to change the internal temperature of the atomization tube. The slotted tube, in which the internal temperature is higher due to more intense flame penetration, provided a significant increase in Cr(III) sensitivity. Parameters such as flame stoichiometry, atomization tube height, rich phase solvent, sample volume, carrier and flow rate were also evaluated. Limits of detection (LOD) of 2.1 and 2.5 µg L-1 and quantification (LOQ) of 7.0 and 8.4 µg L-1 (n = 10) for Co(II) and Cr(III), respectively, were obtained using optimized conditions. Intermediate precision (5.8 and 5.4 % for Co(II) and Cr(III), respectively), presented as relative standard deviation (RSD, %, 1s), were calculated from 10 consecutive readings of both analytes preconcentrated solutions. Interferences were observed in both volatilization and atomization processes into the atomization tube, as well as in the reactions of metal complexes formation due to both the complexity of the sample and the high concentrations of concomitants. A procedure based on extraction with 1 mol L-1 HCl was adopted for Co(II) determination. Only divalent species are quantitatively extracted. On the other hand, critical interferents, such as Fe(III) and Al(III), are not extracted. Procedures for interferents complexation with either fluorides or ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) were evaluated for Cr(III) determination. Method accuracy was checked by Co(II) determination in two certified reference materials (tomato leaves and bovine liver). There were no statistical differences between determined and certified values in a 95 % confidence level. The proposed method is efficient and allowed the determination of trace concentrations of Co(II) in foods without the need of sample digestion. However, the Cr(III) determination in foods was not possible due to the sample complexity and the interferences caused by concomitants in both preconcentration and determination steps. Neste trabalho, um tubo de níquel usado como célula de atomização e um capilar cerâmico para a geração de um aerossol térmico (TS-FF-AAS) foram empregados para a melhoria do desempenho analítico da espectrometria de absorção atômica com chama (FAAS). Avaliou-se a aplicabilidade do método para a determinação de Co(II) e Cr(III) em amostras alimentícias. Devido a fatores como a baixa temperatura no interior do tubo atomizador, as altas temperaturas requeridas para atomização e os baixos teores desses elementos em amostras biológicas, foi aplicado um método de extração por ponto nuvem (CPE) visando favorecer os processos de volatilização e atomização pela formação de complexos metálicos voláteis e aumentar a sensibilidade pela pré-concentração dos analitos. Para a implementação do procedimento de pré-concentração por ponto nuvem foi empregado o surfactante Triton X-114 e, na avaliação de diversos complexantes, os melhores resultados foram obtidos para pirrolidinaditiocarbamato de amônio (APDC). Fatores como pH de complexação e concentrações do complexante e do surfactante foram otimizados. Visando ao aumento da sensibilidade, dois tipos de configuração foram avaliados para aumentar a temperatura interna do tubo atomizador. O tubo com maior orifício, cuja temperatura interna é maior devido a uma melhor penetração da chama, apresentou um aumento significativo na sensibilidade para Cr(III). Foram também avaliados parâmetros como estequiometria da chama, altura do tubo atomizador em relação ao queimador, solvente da fase rica, volume de amostra, carregador e vazão. A partir das condições otimizadas foram obtidos limites de detecção (LOD) de 2,1 e 2,5 µg L-1 e limites de quantificação (LOQ) de 7,0 e 8,4 µg L-1 para Co(II) e Cr(III), respectivamente (n = 10). A repetibilidade do método (5,8 e 5,4 % para Co(II) e Cr(III), respectivamente), representada como desvio padrão relativo (RSD, %, 1s), foi calculada a partir de 10 medidas consecutivas de soluções pré-concentradas dos analitos. Foram observadas interferências tanto nos processos de volatilização e atomização no interior do tubo atomizador como na reação de formação dos complexos metálicos devido à complexidade da amostra e às altas concentrações de concomitantes presentes nas amostras analisadas. Na determinação de Co(II), para evitar tais efeitos, foi aplicado um procedimento de extração ácida com solução de HCl 1 mol L-1, no qual apenas espécies divalentes são quantitativamente extraídas enquanto interferentes críticos como Fe(III) e Al(III) não o são. Para Cr(III) foram avaliados procedimentos de complexação dos concomitantes com fluoreto e com ácido etilenodiaminatetraacético (EDTA). A exatidão do método foi verificada pela determinação de Co(II) em dois materiais de referência certificados (folhas de tomateiro e fígado bovino). Não houve diferenças estatísticas entre os teores determinados e certificados em um nível de confiança de 95%. O método é eficiente e possibilitou a determinação de Co(II) em baixas concentrações em amostras comerciais de origem vegetal e animal sem a necessidade de digestão da amostra. Contudo, a determinação de Cr(III) em amostras alimentícias foi impossibilitada devido às altas concentrações e às interferências causadas por concomitantes nas etapas de pré-concentração e determinação.

Universidade Federal de Sao Carlos This thesis presents results on tailoring porous anodic alumina films, the Co-CoO electrodeposition on alumina template and the magnetic behavior of such system. Mono and bi-modal pore distribution at the film surface were obtained in a two-step anodization. It was observed the growth of non parallel pores when temperature or current were modified from the first to the second step. The current plays the great role in the top layer morphology modification. The Co ions were electrodeposited on regular Al2O3 membrane under an sine waveform potential. This procedure provided the formation of a granular system of Co-CoO. For small times of deposition the sample presents major value of the coercive field in the perpendicular to plan of the substrate direction. Carrying out the electrodeposition for a long period the magnetization easy axis goes to the sample surface plane, where the coercive field was major. The existence of Co oxide was inferred through of magnetization measurements. It was detected "exchange bias" fields, results of the coupling between antiferromagnetic/ferromagnetic portion of the sample. This phenomenon was observed in both directions of the samples at 250 K. The results also show the domain formation on a antiferromagnetic portion at the ferro/antiferromagnetic interface. Such domains were allowed to rotation near the blocking temperature. A presente de doutorado apresenta os resultados sobre o processo de fabricação de filmes de alumina anódica porosa, da eletrodeposição de Co-CoO e do comportamento magnético desta estrutura. Foram obtidos filmes de alumina com distribuição superficial mono e bi-modal de raio de poros a partir do processo anodização de duas etapas. Observamos que a modificação dos valores da corrente de anodização e temperatura da solução da primeira para a segunda etapa levaram a formação de poros não paralelos. Esse processo foi principalmente afetado pela mudança do primeiro parâmetro. Os íons de Co foram eletrodepositados sobre substrato de alumina aplicando um potencial pulsado de forma senoidal. Este procedimento proporcionou a formação de um sistema granular de Co-CoO. As amostras apresentaram grandes campos coercivos, sendo que esse campo foi maior na direção perpendicular ao plano do substrato para a amostra feita com o menor tempo de deposição. Para tempos maiores o eixo fácil de magnetização esteve no plano da superfície da amostra, onde o campo coercivo foi maior. A presença do óxido de Co foi verificada a partir da observação do fenômeno de exchange bias , tanto na direção paralela e perpendicular ao plano do substrato, estando este presente até a temperatura de 250 K. Os resultados também mostraram que porção antiferromagnética é composta por domínios e que a rotação dos momentos da interface ferromagnética/antiferromagnética ocorre próximo à temperatura de bloqueio.

Universidade Federal de Minas Gerais In this work, it was investigated the preparation and characterization of polypyrrole and nickel or cobalt doped popypyrrole. To prepare the doped samples, the monomer was polymerized in a solution containing the metal salt. The following preparation variables were investigated using the factorial design: synthesis charge, nickel salt concentration and synthesis potential or synthesis charge, synthesis potential and temperature for nickel and cobalt doped samples, respectvely. Besides, the surface response analysis was used to propose an empirical law to describe the amount of incorporated particles in the samples. The polymers were characterized using cyclic voltammetry and a new reduction current density peak was detected which was attributed to the reduction of the metallic particles. The quartz crystal microbalance allowed us to propose the existence of a redox pair between the polypyrrole and the nickel particles. The nickel doped film morphologies were characterized using the SEM technique and the results that the these parameters were affect by the presence of nickel salt during the sample preparation. Neste trabalho, foram sintetizados filmes de polipirrol modificados por partículas de níquel ou cobalto Como metodologia de intercalação das partículas metálicas na matriz do polipirrol, foi utilizado o método de polimerização na presença de íons metálicos na solução de síntese. As variáveis de preparação utilizadas foram: carga de síntese, potencial de síntese e concentração de níquel para a síntese do polipirrol/Ni e carga de síntese, potencial de síntese e temperatura, para polipirrol/Co. Considerando que o número de variáveis investigadas é grande, foi utilizado o planejamento fatorial e a análise de superfície de resposta para otimizar a incorporação das partículas metálicas no polipirrol. Através desse estudo, observou-se que ao modificar as condições de preparação dos filmes, o comportamento do polímero também varia. Os filmes foram caracterizados inicialmente por voltametria cíclica onde foi identificado um novo pico de corrente atribuído à redução das partículas metálicas. Foram realizados também estudos de microbalança de cristal de quartzo para o compósito polipirrol/níquel. Este estudo nos levou propor a existência de um par redox entre o polímero e as partículas de níquel incorporadas. A caracterização morfológica dos filmes de polipirrol e polipirrol/níquel foi realizada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e os resultados mostraram que as morfologias dos filmes são afetadas tanto pela presença das partículas de níquel, quanto pelos parâmetros empregados durante a síntese.

Universidade Federal de Sao Carlos The Ni and Co catalysts supported on Al2O3 and 12%La-Al2O3 and the carrier 12%La-Al2O3 were prepared by impregnation of the support with an aqueous solution of corresponding nitrates metals. The catalysts were characterized by temperature programmed reduction (TPR), specific surface area (B.E.T.) and XRay Diffraction (XRD). The reaction rate for decomposition of ethanol in homogeneous phase becomes significant relative to the heterogeneous reaction at higher temperature (≥ 620ºC). The Ni/Al2O3 catalyst with higher Ni loading (15 wt.%) is active for dehydrogenation and hydrogenolysis of ethanol at temperatures lower than 500ºC, showing high selectivity to CH4 and CO. The rate to steam reforming of CH4 over Ni/Al2O3 catalyst became significant at temperature higher than 500ºC. The Co/Al2O3 catalyst with high Co loading (12 wt %) is mainly active for dehydrogenation at temperatures lower than 480ºC, showing high selectivity to steam reforming of ethanol, forming predominantly CO2. The selectivity to CH4 was suppressed on La-containing catalysts (Ni/La-Al2O3 and Co/La-Al2O3). The decreasing Co loading from 12 to 1 wt % in the Co/La-Al2O3 catalyst provides a decreasing on the selectivity to dehydrogenization of ethanol. The La-Al2O3 support shows active sites for dehydrogenation of ethanol, these sites are blocked increasing the Co loading. The Ni and Co catalysts show activity for carbon deposition. The addition of the promoters Ag and Sn have no positive effect to suppress the carbon deposition. The carbon deposition was suppressed increasing water/ethanol ratio up to stoichiometric ratio. Os catalisadores de Ni e Co suportados em Al2O3 e 12%La-Al2O3 e o suporte 12%La-Al2O3 foram preparados pelo processo de impregnação com solução aquosa de nitrato destes metais. Os catalisadores foram caracterizados por redução à temperatura programada (TPR), área superficial específica (B.E.T.) e por difração de Raios X (DRX). A velocidade da reação de decomposição do etanol em fase homogênea torna-se significativa em relação à reação heterogênea em temperaturas superiores a 620ºC. O catalisador de Ni/Al2O3 com alta carga de Ni (15%) é ativo para desidrogenação e hidrogenólise em temperaturas 500ºC tem-se a reforma a vapor do CH4 formado. Os catalisadores de Co/Al2O3 com alta carga de Co (12%) são ativos para desidrogenação em temperaturas

Financiadora de Estudos e Projetos This study was carried out to investigate the electrochemical preparation of a composite polypyrrole / cobalt, as well as your characterization physical-chemistry. The composite was electropolymerized on a platinum substrate in aqueous solution with lithium perchlorate. It was characterized electrochemically with cyclic voltammetry. A voltammetric behavior quite differentiated between the pure polypyrrole and the composite it was observed, above all, for the pronounced cathodic peak that appeared in the voltammogram of the composite, which was attributed to the metallic deposition. The interesting in this case was that the cathodic peak appeared in a more positive potential in the composite than when verified on pure platinum. Besides, it was observed although in presence of the cobalt the redox processes in the polymeric suffered a potential displacement. Such results suggested the presence of an interaction between the metallic cobalt and the polymeric phase, possibly a complexation between the cobalt and the polypyrrole. A morphological analysis of the film was made by scanning electronic microscopy, having observed a more regular surface and with smaller nodules for the material of the composite. The X-ray difractometry of the films it was also done, but it didn't take to conclusive results. A chemometrics study was accomplished through 22 factorial design involving the synthesis variables and the voltammetric analysis variables of the composite, while optimization procedures, using the response surface methodology, was accomplished with the intention of increasing the intercalation of the cobalt in the polymeric phase. As a measure of the intercalation, it was taken the parameter current density of cathodic peak of the process regarding the cobalt. The results showed an increase of 73.7% in this current density of cathodic peak for the film synthesized in the optimized condition, in comparison with the largest value found before the optimization. Este trabalho teve como objetivos a preparação eletroquímica de um compósito polipirrol / Co, bem como a sua caracterização tanto eletroquímica quanto físico-química. O compósito foi eletropolimerizado sobre um substrato de Pt, em meio aquoso de perclorato de lítio, e caracterizado eletroquimicamente por voltametria cíclica. Um comportamento voltamétrico bastante diferenciado entre o polipirrol puro e o compósito polipirrol / Co foi observado, sobretudo pelo pronunciado pico catódico que surge no compósito, e que vem sendo atribuído à deposição metálica. O interessante deste processo catódico se deve ao fato dele surgir a um potencial mais positivo no compósito do que quando verificado sobre Pt pura. Além disso, observa-se ainda que em presença do metal os processos redox do polímero sofrem um deslocamento de potencial. Tais resultados sugerem a presença de uma interação entre o metal e a fase polimérica, possivelmente uma complexação entre o Co e o polipirrol. A análise morfológica do filme foi feita por microscopia eletrônica de varredura, tendo-se observado uma superfície mais regular e com nódulos de menor tamanho para o material compósito. A difratometria de raios-X dos filmes também foi feita, mas não levou a resultados conclusivos. Um estudo quimiométrico envolvendo as variáveis de síntese e análise do compósito foi realizado através de planejamentos fatoriais 22, enquanto que procedimentos de otimização, empregando a metodologia de superfícies de resposta, foram realizados com o intuito de aumentar a intercalação do metal na matriz polimérica. Como uma medida da intercalação tomou-se o parâmetro corrente de pico do processo catódico referente ao cobalto, e os resultados mostraram um aumento de 73,7 % nesta corrente de pico do filme otimizado, em comparação ao maior valor encontrado antes da otimização.