4 resultados para Ni2
em Repositório Institucional da Universidade de Aveiro - Portugal
Resumo:
A valorizao de diferentes resduos industriais provenientes dosector de tratamento/revestimento de superfcies metlicas pode ser obtida utilizando-os como matrias-primas na formulao de pigmentos cermicos, sintetizados pelo mtodo cermico convencional. Neste trabalho avaliou-se a viabilidade de incorporar lamas geradas pelos processos de (i) anodizao, ricas em alumnio, (ii) de niquelagem e cromagem de torneiras, usadas como fonte de nquel e crmio, e (iii) da decapagem qumica de aos de uma trefilaria, ricas em ferro, utilizadas por si s, ou em conjunto com matrias-primas comerciais, para a obteno depigmentos cermicos que coram, de forma estvel, diversas matrizes cermicas e vtreas. Esta soluo assegura ainda a inertizao de potenciaisespcies perigosas presentes nos resduos, resultando produtos incuospara a sade pblica. Procedeu-se caracterizao de cada resduo, em termos de composio qumica e mineralgica, comportamento trmico, grau de toxicidade, distribuio granulomtrica, teor de humidade, etc. Verificou-se a constncia das caractersticas das lamas, recorrendo anlise de lotes recolhidos em momentos distintos. Os resduos so essencialmente constitudos por hidrxidos metlicos e foram utilizados aps secagem e desagregao. No entanto, a lama de anodizao de alumnio sofreu um tratamento trmico suplementar a 1400C. O mtodo de sntese dos pigmentos englobou as seguintes etapas: (i) doseamento; (ii) homogeneizao; (iii) calcinao; (iv) lavagem e moagem.Procedeu-se caracterizao dos pigmentos, avaliando a cor por espectroscopia de reflectncia difusae pelo mtodo CIELAB e determinando as caractersticas fsico-qumicas relevantes. Posteriormente, testou-se o seu desempenho em produtos cermicos distintos (corpos e vidrados), aferindo o desempenho cromtico e a estabilidade. Numa primeira fase, desenvolveram-se e caracterizaram-se tipos distintos de pigmentos: (i) com base na estrutura do corundo (ii) verde Victria deuvarovite (iii) violeta de cassiterite com crmio (iv) pigmento carmim de malaiate; (v)pretos e castanhos com base na estrutura da espinela. Aprofundaram-se depois os estudos do pigmento carmim de malaiatee do pigmento preto com base na estrutura da espinela. O pigmento carmim de malaiate, CaSnSiO5:Cr2O3, formulado coma lama gerada no processo de niquelagem e cromagem. Avaliou-se a influncia do teor de lama na temperatura de sntese e na qualidade cromtica, em comparao com um pigmento formulado com reagentes puros. O pigmento preto com estrutura de espinela de nquel, crmio e ferro, foii formulado exclusivamente a partir das lamas geradas nos processos de cromagem/niquelagem e de decapagem qumica do ao. Avaliaram-se as caractersticas cromticas e o grau de inertizao dos elementos txicospresentes, em funo da estequiometria e do tratamento trmico. Estudou-se ainda um novo sistema com base na estrutura da hibonite(CaAl12O19), que permite a obteno de pigmentos azuis e que utiliza a lama de cromagem e niquelagem. As espcies cromforas (Ni2+ ou Co2+) assumem coordenao tetradrica quando substituem os ies Al3+ que ocupam as posies M5 da rede da hibonite. A formao simultnea de anortite permite reduzir a temperatura de sntese.Para alm do carcter inovador deste pigmento de dissoluo slida, a qualidade cromtica e a sua estabilidade so interessantes. Alm disso, os teores de cobalto ou nquel so reduzidosrelativamente aos utilizados em formulaes comerciais de pigmentos azuis, o que se traduz em importantes vantagens econmicas e ambientais.
Resumo:
O trabalho descrito insere-se no mbito da Qumica Supramolecular e consistiu no desenvolvimento de receptores artificiais, na forma protonada ou complexada, para o reconhecimento molecular de substratos aninicos derivados de cidos carboxlicos incluindo os herbicidas PMG2-, ATCP- e 2,4-D-. Foram investigadas duas sries de anies, uma aliftica (ox2-, mal2-, suc2-, glu2-, adip2-, cit3- e cta3-) e outra aromtica (bzc-, naphc-, anthc-, pyrc-, ph2-, iph2-, tph2-, btc3-, dihyac2-, 4,4-dibzc2-, 3-nitrobzc- e 4-nitrobzc-). Foram sintetizados sete novos ligandos macrocclicos simtricos constitudos por anis aromticos piridina ou fenantrolina ligados por cadeias de poliaminas saturadas. O comportamento cido-base destes macrociclos foi investigado em soluo aquosa e as constantes de protonao correspondentes determinadas por mtodos potenciomtricos e de RMN de 1H. As propriedades de complexao destes ligandos com os ies metlicos Ni2+, Cu2+, Zn2+, Cd2+ e Pb2+ foram tambm estudadas por mtodos potenciomtricos nas mesmas condies experimentais, tendo revelado que os macrociclos de dimenso mdia so capazes de acomodar um ou dois ies metlicos. O complexo dinuclear de Cu(II) derivado do macrociclo com dois grupos piridina foi utilizado como receptor de anies carboxilato originando complexos ternrios. Todos os complexos foram caracterizados em soluo por espectroscopias de UV/vis/IVprx e de RMN. As espcies paramagnticas foram tambm caracterizadas por espectroscopia de RPE. A formao de espcies ternrias foi ainda investigada por espectrometria de massa ESI-MS e ESI-MS/MS. As estruturas cristalinas de alguns dos complexos foram determinadas por difraco de raios-X. As formas protonadas dos macrociclos foram utilizadas como receptores de uma grande variedade de anies carboxilato. O reconhecimento molecular entre os receptores e os substratos aninicos foi investigado em soluo por mtodos potenciomtricos e de espectroscopia de RMN com determinao das constantes de associao. Os agregados supramoleculares foram caracterizados no estado slido por difraco de raios-X. Finalmente as associaes supramoleculares foram estudadas em soluo por mtodos de dinmica molecular com determinao dos termos entrpicos e entlpicos das energias livres de ligao. Em resumo, nesta tese apresentam-se os resultados de estudos realizados com duas famlias de macrociclos: desde a sntese dos compostos, passando por estudos em soluo e finalizando com simulao molecular. Este estudo sistemtico atravs da conjugao de metodologias complementares permitiu caracterizar ao nvel macroscpico e microscpico as associaes moleculares.
Resumo:
The present PhD work aims the research and development of materials that exhibit multiferroic properties, in particular having a significant interaction between ferromagnetism and ferroelectricity; either directly within an intrinsic single phase or by combining extrinsic materials, achieving the coupling of properties through mechanic phenomena of the respective magnetostriction and piezoelectricity. These hybrid properties will allow the cross modification of magnetic and electric polarization states by the application of cross external magnetic and/or electric fields, giving way to a vast area for scientific investigation and potential technological applications in a new generation of electronic devices, such as computer memories, signal processing, transducers, sensors, etc. Initial experimental work consisted in chemical synthesis of nano powders oxides by urea pyrolysis method: A series of ceramic bulk composites with potential multiferroic properties comprised: of LuMnO3 with La0.7Sr0.3MnO3 and BaTiO3 with La0.7Ba0.3MnO3; and a series based on the intrinsic multiferroic LuMn1-zO3 phase modified with of Manganese vacancies. The acquisition of a new magnetron RF sputtering deposition system, in the Physics Department of Aveiro University, contributed to the proposal of an analogous experimental study in multiferroic thin films and multilayer samples. Besides the operational debut of this equipment several technical upgrades were completed like: the design and construction of the heater electrical contacts; specific shutters and supports for the magnetrons and for the substrate holder and; the addition of mass flow controllers, which allowed the introduction of N2 or O2 active atmosphere in the chamber; and the addition of a second RF generator, enabling co-deposition of different targets. Base study of the deposition conditions and resulting thin films characteristics in different substrates was made from an extensive list of targets. Particular attention was given to thin film deposition of magnetic phases La1-xSrxMnO3, La1-xBaxMnO3 and Ni2+x-yMn1-xGa1+y alloy, from the respective targets: La0.7Sr0.3MnO3, La0.7Ba0.3MnO3; and NiGa with NiMn. Main structural characterization of samples was performed by conventional and high resolution X-Ray Diffraction (XRD); chemical composition was determined by Electron Dispersion Spectroscopy (EDS); magnetization measurements recur to a Vibrating Sample Magnetometer (VSM) prototype; and surface probing (SPM) using Magnetic-Force (MFM) and Piezo-Response (PFM) Microscopy. Results clearly show that the composite bulk samples (LuM+LSM and BTO+LBM) feat the intended quality objectives in terms of phase composition and purity, having spurious contents below 0.5 %. SEM images confirm compact grain packaging and size distribution around the 50 nm scale. Electric conductivity, magnetization intensity and magneto impedance spreading response are coherent with the relative amount of magnetic phase in the sample. The existence of coupling between the functional phases is confirmed by the Magnetoelectric effect measurements of the sample 78%LuM+22%LSM reaching 300% of electric response for 1 T at 100 kHz; while in the 78%BTO+22%LBM sample the structural transitions of the magnetic phase at ~350 K result in a inversion of ME coefficient the behavior. A functional Magneto-Resistance measurement system was assembled from the concept stage until the, development and operational status; it enabled to test samples from 77 to 350 K, under an applied magnetic field up to 1 Tesla with 360 horizontal rotation; this system was also designed to measure Hall effect and has the potential to be further upgraded. Under collaboration protocols established with national and international institutions, complementary courses and sample characterization studies were performed using Magneto-Resistance (MR), Magneto-Impedance (MZ) and Magneto-Electric (ME) measurements; Raman and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS); SQUID and VSM magnetization; Scanning Electron Microscopy (SEM) and Rutherford Back Scattering (RBS); Scan Probe Microscopy (SPM) with Band Excitation Probe Spectroscopy (BEPS); Neutron Powder Diffraction (NPD) and Perturbed Angular Correlations (PAC). Additional collaboration in research projects outside the scope of multiferroic materials provided further experience in sample preparation and characterization techniques, namely VSM and XPS measurements were performed in cubane molecular complex compounds and enable to identify the oxidation state of the integrating cluster of Ru ions; also, XRD and EDS/SEM analysis of the acquired targets and substrates implied the devolution of some items not in conformity with the specifications. Direct cooperation with parallel research projects regarding multiferroic materials, enable the assess to supplementary samples, namely a preliminary series of nanopowder Y1-x-yCaxyMn1O3 and of Eu0.8Y0.2MnO3, a series of micropowder composites of LuMnO3 with La0.625Sr0.375MnO3 and of BaTiO3 with hexagonal ferrites; mono and polycrystalline samples of Pr1-xCaxMnO3, La1-xSrxMnO3 and La1-xCaxMnO3.
Resumo:
O trabalho de investigao apresentado nesta dissertao foi desenvolvido tendo como objectivo a sntese e funcionalizao de meso-triarilcorris para utilizao como quimiossensores. Este trabalho encontra-se apresentado ao longo de cinco captulos. No primeiro captulo so apresentadas as caractersticas gerais, as metodologias de sntese e de funcionalizao de macrociclos de tipo corrlico, e descrevemse algumas aplicaes em que tm sido utilizados. So ainda abordadas algumas das propriedades e caractersticas dos quimiossensores e os mecanismos de deteo de diversos analtos. No segundo captulo, aps uma pequena introduo s reaes de Wittig e de Diels-Alder, escolhidas para a funcionalizao do macrociclo corrlico, descreve-se o estudo efectuado para a obteno do complexo de glio(III) do 3- vinil-5,10,15-tris(pentafluorofenil)corrol e o seu comportamento como dieno, em reaes de Diels-Alder na presena dos dienfilos 1,4-benzoquinona e 1,4- naftoquinona. Desses estudos resultaram dois aductos cuja habilidade sensorial, bem como a dos seus precursores, foi estudada, em soluo, na presena de anies esfricos (F-, Br-, Cl-), lineares (CN-) e volumosos (CH3COO-, H2PO4 -). Dos macrociclos estudados verificou-se que o corrol base-livre 5,10,15-tris(pentafluorofenil)corrol apresenta uma elevada sensibilidade para o anio fluoreto (F-), e que a coordenao do ncleo corrlico com glio(III) diminui a afinidade para este anio. Em geral, todos os compostos mostraram afinidade para o anio cianeto (CN-) mesmo quando em suportes polimricos. O gel de poliacrilamida revelou-se muito promissor na determinao de CN- em amostras de gua. No terceiro captulo avaliada a reatividade do complexo de glio(III) do 3- vinil-5,10,15-tris(pentafluorofenil)corrol ainda como dieno mas agora na presena de um dienfilo linear, o acetilenodicarboxilato de dimetilo. Desse estudo resultaram dois novos derivados corrlicos. A habilidade sensorial dos mesmos perante os anies fluoreto, cianeto, acetato, e fosfato foi avaliada por espectroscopia de absoro e emisso tendo um dos aductos mostrado ser colorimtrico para o anio cianeto. No quarto captulo descreve-se a sntese e caracterizao de dois conjugados do tipo corrol-cumarina, resultantes de reaes de Hetero-Diels-Alder entre o 3-vinil-5,10,15-tris(pentafluorofenil)corrolatoglio(III)(piridina) e orto-quinonasmetdeos gerados in situ a partir de reaces de Knoevenagel entre cumarinas e paraformaldedo. Realizaram-se estudos de afinidade sensorial para anies e caties com estes macrociclos, bem como com conjugados porfirinacumarina anlogos. A insero de uma unidade cumarina conferiu uma excepcional solubilidade tendo os novos derivados apresentado solubilidade em etanol. No quinto e ltimo captulo desta dissertao avaliada a capacidade sensorial do 5,10,15-tris(pentafluorofenil)corrol e da sua espcie monoaninica, para os caties metlicos Na+, Ca2+, Cu2+, Cd2+, Pb2+, Hg2+, Ag+, Al3+, Zn2+, Ni2+, Cr3+, Ga3+, Fe3+ em tolueno e acetonitrilo. Os macrociclos corrlicos mostraram ser selectivos e colorimtricos para o catio Hg2+. Neste trabalho descreve-se ainda a sntese do derivado -iminocorrol, que aps funcionalizao com o 3-isocianatopropiltrimetoxisilano originou um derivado do tipo alcoxisilano, que foi, posteriormente, ancorado a nanopartculas comerciais de slica. As novas nanopartculas ancoradas com o alcoxisilano corrol foram estudadas na presena de Cu2+, Hg2+ e Ag+. Na presena do catio Ag+ assistiu-se a uma mudana de cor, de verde para amarelo.
