Characterization of CNTs and CNTs/MnO2 composite for supercapacitor application

Màster en Nanociència i Nanotecnologia

Síntese e caracterização de microesferas poliméricas reticuladas à base de poli(ácido metacrílico) contendo nanopartículas magnéticas de ferritas de manganês

As nanopartículas de ferritas de manganês (MnFe2O4) tem sido de grande interesse por causa de suas notáveis propriedades magnéticas doces (baixa coercividade e moderada magnetização de saturação) acompanhada com boa estabilidade química e dureza mecânica. A formação de materiais híbridos/compósito estabiliza as nanopartículas magnéticas (NPMs) e gera funcionalidades aos materiais. Entretanto, não foi encontrada na literatura uma discussão sobre a síntese e as propriedades de polímeros polares reticulados à base de ácido metacrílico contendo ferritas de manganês na matriz polimérica. Assim, o objetivo desta Dissertação foi produzir partículas esféricas poliméricas reticuladas, com boas propriedades magnéticas, à base de ácido metacrílico, estireno, divinilbenzeno e ferritas de manganês. Neste trabalho, foram sintetizados compósitos de ferrita de manganês (MnFe2O4) dispersa em copolímeros de poli(ácido-metacrílico-co-estireno-co-divinilbenzeno), via polimerização em suspensão e em semi-suspensão. Foram variados os teores de ferrita (1% e 5%) e a concentração do agente de suspensão (0,2% e 5%). Além disso, foram testadas sínteses contendo a fase orgânica pré-polimerizada, e também a mistura da ferrita na fase orgânica (FO), antes da etapa da polimerização em suspensão. Os copolímeros foram analisados quanto as suas morfologias - microscopia óptica; propriedades magnéticas e distribuição das ferritas na matriz polimérica - VSM, SEM e EDS-X; propriedades térmicas TGA; concentração de metais presentes na matriz polimérica absorção atômica. As ferritas foram avaliadas quanto à cristalografia XRD. A matriz polimérica foi avaliada pela técnica de FTIR. As amostras que foram pré-polimerizadas e as que além de pré-polimerizadas foram misturadas as ferritas de manganês na FO, apresentaram as melhores propriedades magnéticas e uma incorporação maior da ferrita na matriz polimérica. Essas rotas sintéticas fizeram com que os copolímeros não apresentassem aglomeração, e também minimizou a presença de ferritas na superfície das microesferas. Em geral, todos os copolímeros obtidos apresentaram as características de materiais magneticamente doces além do superparamagnetismo. Foi constatado que o aumento da concentração do PVA e a diminuição da concentração da ferrita fazem com que os diâmetros das microesferas decresçam. Os resultados de TGA e DTG mostraram que ao misturar as ferritas na FO, a concentração de material magnético na matriz polimérica aumenta cerca de 10%. Entretanto, somente a amostra PM2550, pré-polimerizada e com as ferritas misturadas na FO (5% de ferrita e 0,2% de PVA), apresentou potencial aplicação. Isso porque as ferritas não ficaram expostas na superfície das microesferas, ou seja, o material magnético fica protegido de qualquer ação externa

Preparo de óxidos de manganês em presença de biomassa e avaliação catalítica em reações de oxidação de hidrocarbonetos e remoção catalítica de SOx

Os riscos de poluição ao meio ambiente envolvendo petróleo envolvem, não só o seu transporte, como também seu refino. O prejuízo causado por um derramamento de petróleo vai além de danos à fauna e flora, pois envolvem também questões sociais. A emissão de óxidos de enxofre, denominadas SOx, durante o refino de petróleo através do craqueamento catalítico em leito fluidizado (FCC) também é uma das preocupações ambientais, já que esses óxidos estão relacionados com o a formação de chuva ácida e problemas respiratórios. Os hidrocarbonetos provenientes de um derramamento podem ser degradados em produtos menos agressivos ao meio ambiente, por oxidação química, por exemplo. Já as emissões de enxofre na unidade de FCC podem ser minimizadas por diversos processos, como por exemplo, o uso de aditivos nas unidades de FCC. Nesse trabalho óxidos de manganês dos tipos OMS-1 e OMS-2 foram sintetizados em presença e ausência de biomassa e óxidos OMS-2 foram dopados com os metais cobre, vanádio e ferro. Possíveis alterações em suas propriedades, suas atividades catalíticas em oxidação de hidrocarbonetos e em testes de captura de enxofre em condições de temperatura similares à unidade de FCC foram investigadas. Constatou-se uma diminuição na área superficial, tamanho e volume de poros nos óxidos sintetizados em presença de biomassa, através de uma análise de adsorção e dessorção de N2 (ASAP), porém seus difratogramas em uma análise de difração de raio X de pó (DRX) revelaram a obtenção de estruturas do criptomelano em todos os OMS-2. Os óxidos OMS-2 testados na oxidação do cicloexano, não sofreram modificações em sua estrutura após seu uso como catalisador, mas a presença da biomassa na síntese não aumentou sua atividade catalítica. Nos testes DeSOx, o óxido dopado com ferro apresentou o melhor desempenho e testes em ciclos mostraram ser possível sua reutilização

Biogeoquímica do manganês, ferro, cobre e cádmio em sedimentos da Ria Formosa

A Ria Formosa é uma laguna costeira de características mesotidais, situada na costa Sul de Portugal, que apresenta pronunciadas variações sazonais de temperatura e radiação luminosa. As extensas zonas intertidais desta laguna são inundadas pela maré duas vezes por dia ficando, por isso, também sujeitas a flutuações semidiurnas de temperatura, pressão e radiação luminosa. Estas condições podem afectar os equilíbrios físico-químicos existentes no sedimento. Foi elaborado um esquema de amostragem de sedimentos em suspensão e de fundo em diversos locais da zona intertidal da Ria Formosa em duas escalas de tempo distintas: (a) uma escala sazonal, com o objectivo de estudar a influência das variações anuais de temperatura e os mecanismos por si desenvolvidos na composição elementar dos sedimentos; (b) ao longo de alguns minutos durante a inundação dos sedimentos pela água da maré, com objectivo de estudar o efeito da maré nos equilíbrios físico-químicos existentes no interior do sedimento. Nos sedimentos recolhidos sazonalmente foi medida a temperatura, o pH e o potencial redox, determinado o conteúdo em matéria orgânica e os teores de Al, Si, Mn, Fe, Cu e Cd na fracção sólida. Na água intersticial foram determinadas as concentrações de Mn(II), Fe, Cu e Cd totais dissolvidos. Nas amostras de água intersticial colhidas durante a inundação dos sedimentos foram determinadas as concentrações de Cl-, Mn(II), Fe(II), Fe(III), Cu e Cd totais dissolvidos. A variação do teor de cloretos na água intersticial indicou que a inundação dos sedimentos intertidais pela maré causa infiltração da água através da superfície do sedimento e movimentos de água intersticial no seu interior. Estes movimentos de fluídos ocorreram preferencialmente nas camadas de maior permeabilidade. As alterações ao equilíbrio dinâmico da água intersticial foram mais intensas nos primeiros 28 minutos de inundação, diminuindo ao longo do tempo. Os processos físicos acima referidos provocaram a exportação de Mn(II), Fe(III), Cu e Cd totais dissolvidos da água intersticial para a coluna de água e simultaneamente induziram a oxidação das espécies reduzidas de manganês e de ferro. O Mn(II) foi oxidado a Mn(IV) na camada superficial dos sedimentos e, também, exportado para a coluna de água. A oxidação do Fe(II) a Fe(III) ocorreu, por sua vez, no interior do sedimento numa curta escala de tempo (<7 min.), saindo para a coluna de água uma pequena porção de Fe(III). Estas alterações, provocadas pela inundação dos sedimentos intertidais, mascararam eventuais variações sazonais das concentrações de Mn e Fe na fracção intersticial dos sedimentos. Os perfis de Cu e Cd totais dissolvidos na água intersticial mostraram a existência de várias zonas de mobilização nos primeiros 4 cm de sedimento. A mobilização de Cu não apresentou uma variação sazonal enquanto que as concentrações de Cd mostraram um incremento no Verão. Neste período, o cálculo de fluxos difusivos indicou uma intensificação dos processos de transferência destes metais através da interface sedimento-água relativamente aos existentes no interior do sedimento. Os fluxos difusivos de Cu foram uma ordem de grandeza inferiores ao transporte advectivo associado à inundação pela maré, enquanto que para o Cd as estimativas dos fluxos difusivos e do transporte advectivo foram comparáveis. Em suma, os resultados obtidos mostraram que a distribuição destes elementos na água intersticial é reflexo do regime de transporte-reacção induzido pela inundação dos sedimentos intertidais, sendo para o Fe mais importantes os processos de reacção, enquanto que para o Mn, Cu e Cd os transportes advectivos são mais rápidos do que as reacções. Com base nestes resultados é proposto um modelo para os ciclos de Mn, Fe, Cu e Cd nas zonas intertidais de lagunas costeiras.

Anàlisi tèrmica de l'obtenció d'òxids de ceri a partir de precursors moleculars

El projecte consisteix en l’anàlisi tèrmica de l’obtenció d’òxids de ceri a partir de precursors moleculars com són el propionat de ceri (III), el propionat de ceri (III) dopat amb gadolini i el propionat de ceri (III) dopat amb zirconi. Els òxids resultants són materials superconductors que ofereixen una resistència nul•la al pas del corrent en determinades condicions. Per realitzar l’estudi hem fet servir quatre tècniques diferents: termogravimetria, calorimetria diferencial, espectrometria de masses i difracció de raigs-x

Um modelo informacional para gestão de operações : o caso da Cia. Vale do Rio Doce - Depto. de Manganês e Ferro-Ligas

Esta pesqUisa objetiva desenvolver, testar e demonstrar a aplicabilidade de um modelo infonnacional que possibilite a gestão integrada das operações da cadeia de suprimentos para indústrias geograficamente dispersas, também denominadas indústrias multi planta. Para tanto, serão aplicadas metodologias de estudo de caso e pesquisa-ação, em uma empresa representativa dos setores mineral e metalúrgico, o Departamento de Manganês e Ferro-Ligas da CVRD - Cia. Vale do Rio Doce. A pesquisa pretende demonstrar que o modelo de sistema infonnacional proposto, por meio da automatização dos processos transacionais e gerenciais, é capaz de prover recursos de planejamento e controle nos níveis operacional, tático e estratégico, devido a sua capacidade de incrementar a velocidade e a qualidade dos processos de análise e decisão. A pesquisa pretende conduzir, após análise dos resultados e avaliação das contribuições à empresa estudada, a um modelo informacional adequado para gerir as operações de outras empresas de mineração e metalurgia com características semelhantes.

Estudo da síntese e propriedade magnética de ferritas de manganês/cobalto dopadas com níquel

For the chemical method of synthesis of co-precipitation were produced ferrite powders manganese-cobalt equal stoichiometric formula Mn (1-x) Co (x) Fe2O4, for 0 < x < 1, first reagent element using as the hydroxide ammonium and second time using sodium hydroxide. The obtained powders were calcined at 400 ° C, 650 ° C, 900 ° C and 1150 ° C in a conventional oven type furnace with an air atmosphere for a period of 240 minutes. Other samples were calcined at a temperature of 900 ° C in a controlled atmosphere of argon, to evaluate the possible influence of the atmosphere on the final results the structure and morphology. The samples were also calcined in a microwave oven at 400 ° C and 650 ° C for a period of 45 minutes possible to evaluate the performance of this type of heat treatment furnace. It was successfully tested the ability of this group include isomorphic ferrite with the inclusion of nickel cations in order to evaluate the occurrence of disorder in the crystalline structures and their changes in magnetic characteristics.To identify the structural, morphological, chemical composition and proportions, as well as their magnetic characteristics were performed characterization tests of X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), energy dispersive spectroscopy (EDX), thermogravimetric (TG), vibrating sample magnetometry (MAV) and Mössbauer spectroscopy. These tests revealed the occurrence of distortion in the crystal lattice, changes in magnetic response, occurrence of nanosized particles and superparamagnetism

Glyphosate e adubação foliar com manganês na cultura da soja transgênica

Com base na hipótese de que a soja transgênica tolerante ao glyphosate necessitaria da adição complementar de manganês devido a alterações na absorção e no metabolismo do elemento pelas plantas, objetivou-se estudar a interação da soja transgênica pulverizada com glyphosate e a adubação foliar com manganês. Foi desenvolvido experimento em campo, no ano agrícola 2007/2008, na Fazenda de Ensino, Pesquisa e Produção da UNESP, campus de Jaboticabal, SP. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, no esquema fatorial 4 x 4, com quatro repetições. Foram avaliados quatro manejos de plantas daninhas [glyphosate (p.c. Roundup Ready) a 0,72 e 1,20 kg ha-1 de equivalente ácido, fluazifop-p-butyl + fomesafen (p.c. Fusiflex) a 0,25 + 0,25 kg ha-1 e testemunha capinada, sem herbicida] e quatro doses (0, 42, 84 e 126 g ha-1) de manganês em aplicação foliar na soja. Os tratamentos estudados não alteraram significativamente a produtividade de grãos, os teores de manganês no solo, a altura e a matéria seca das plantas de soja. Apenas a mistura fluazifop-p-butyl mais fomesafen ocasionou injúrias visuais nas plantas, porém os sintomas ficaram restritos às folhas que interceptaram o jato de pulverização. Para massa de 100 grãos, os herbicidas estudados não diferiram da testemunha; no entanto, as plantas tratadas com 0,72 kg ha-1 de glyphosate apresentaram menor massa de grãos. A aplicação de manganês não influenciou os teores do elemento nas plantas tratadas com glyphosate e naquelas sem herbicida. Portanto, o glyphosate não prejudicou a absorção ou o metabolismo do manganês pela planta, e o crescimento e desenvolvimento das plantas tratadas foram estatisticamente similares aos das não tratadas com herbicidas.

Nutrição mineral de hortaliças XXVII: tolerância de cultivares de tomateiro (Lycopersicon esculentum Mill) ao alumínio e ao manganês

Dois experimentos foram conduzidas, em condições de casa-de--vegetação com o objetivo de caracterizar diferenças entre cultivares de tomateiro (Lycopersvcum esculentum Mill) com relação à tolerância ao alumínio e ao manganês. No primeiro experimento foram cultivados em Latossol Roxo (solo ácido, com níveis elevados de alumínio e manganês), seis cultivares de tomateiro: Santa Cruz Kada, Angela IAC 3946, Vital, Roma VF, Pavebo 220 e Ronita N, os três primeiros de crescimento indeterminado e os restantes de crescimento determinado. No segundo experimento, os cultivares Santa Cruz Kada e Ronita N que apresentaram um contraste de desenvolvimento no solo ácido, foram cultivados em solução nutritiva de HOAGLAND & ARNON, modificada para níveis de manganês (0,5 ; 1,5 e 3,0 ppm) e com adição de níveis de alumínio (0,0; 10,0 e 20,00 ppm). Os resultados obtidos permitiram indicar o cultivar Santa Cruz Kada como mais tolerante ao alumínio que o cultuar Ronita N. A maior sensibilidade ao alumínio do cultivar Ronita N foi associada com uma maior exigência em cálcio e fósforo, com uma maior absorção de alumínio e também com efeito depressivo do alumínio na absorção dos nutrientes mencionados, em relação ao cultivar Santa Cruz Kada. A tolerância do cultivar Santa Cruz Kada ao alumínio apesar de ser maior que a do Ronita N pode ser considerada de grau relativamente baixo, podendo-se esperar ainda, boas respostas dessas plantas à calagem nos cultivares em solos ácidos. O comportamento dos cultivares frente aos níveis de manganês em solução nutritiva foi semelhante, não sendo observado qualquer efeito prejudicial do elemento nos níveis empregados.

Manganês e potencial fisiológico de sementes de soja

O trabalho teve por objetivo avaliar a influência de diferentes fontes e modos de aplicação de manganês, em plantas de soja, sobre o potencial fisiológico das sementes produzidas e a massa de mil sementes. Os tratamentos constaram de fontes de manganês aplicadas via solo (MnSO4.4H2O e Oxi-sulfato Mn) e via foliar (MnSO4.4H2O, Quelado Cl-, Quelado NO3- e Quelado SO4(2-)); para as sementes produzidas, determinaram-se a massa de mil sementes, a germinação e o vigor (envelhecimento acelerado e condutividade elétrica). Diante dos resultados obtidos, concluiu-se que a aplicação de manganês exerceu influência positiva sobre a massa das sementes de soja produzidas e que o estado nutricional das plantas, em relação ao manganês, não influenciou o potencial fisiológico das sementes produzidas.

Resposta do capim-tanzânia à aplicação de manganês

The objective was to evaluate the influence of the manganese nutritional status, growth and dry matter production of Tanzania grass. For this, we used plants of Panicum maximum Jacq. cv. Tanzania grown in pots filled with Oxisol (Mn = 0.6 mg dm(-3)). The experimental design was completely randomized, with five doses of manganese (0, 15, 30, 60 and 120 mg dm(-3)) and four replications. The plant shoot were harvested twice, the first 42 days after sowing and the second, 30 days after the first cut. In the two sections were evaluated the number of tillers and leaves, steam diameter, plant height, shoot dry matter and in shoot-Mn concentration and root dry matter after the second cut. The application of manganese in the soil increased the levels of this nutrient in the soil and their uptake by grass, which was more than four times fold higher in the second cut compared to the first cut. The use of high rates of Mn did not affect the growth of Panicum maximum, and decreased dry matter production only for the sum of two cuts, indicating high tolerance of forage of Mn toxicity. The toxicity of Mn in forage was associated with leaf content in the first and second cut of 1,238 and 1,418 mg kg(-1), respectively.

Efeitos da aplicação de manganês no crescimento, na nutrição e na produção de matéria seca de plantas de Brachiaria brizantha (cv. MG4) em condições de casa de vegetação

A adubação com micronutrientes, como o manganês em gramíneas forrageiras tropicais, contribui para o atendimento das exigências nutricionais tanto das plantas quanto dos animais. Objetivou-se, neste trabalho, estudar os efeitos da aplicação de manganês no crescimento, na nutrição e na produção de matéria seca de plantas de Brachiaria brizantha, em condições de casa de vegetação. Para isto, realizou-se um experimento em casa de vegetação da FCAV/UNESP, Campus de Jaboticabal, com Brachiaria brizantha (cv. MG4), em vasos com 3,5 dm³ preenchidos com amostras de um Latossolo Vermelho distrófico (Mn = 0,6 mg dm-3). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com cinco tratamentos, que corresponderam às doses de manganês (0, 15, 30, 60 e 120 mg dm-3), e quatro repetições. Avaliaram-se, nos dois cortes da forrageira (primeiro corte, 35 dias após o transplantio e, segundo, 30 dias após o primeiro), as variáveis de crescimento, produção de massa de forragem, teor e acúmulo de Mn na parte aérea. As doses de manganês aplicadas aumentaram a concentração deste micronutriente no solo e nas plantas e a produção de massa de forragem no primeiro corte. A Brachiaria brizantha cv. MG4 apresenta alta tolerância ao manganês, atingindo elevados teores de Mn na parte aérea, mesmo sem provocar sintomas visuais de toxicidade.

Manganês na nutrição e na produção de massa seca do capim-mombaça

There are few studies that relate the micronutrient manganese nutritional status and production of fodder. The objective was to evaluate the application of manganese in the nutrition and growth of Mombaca grass. The completely randomized design was used with five manganese levels (0, 15, 30, 60, 120 mg dm(-3)) and four replicates. Each experimental unit consisted of a pot filled with 3.5 dm(-3) of soil from Oxisol (Mn = 0.6 mg dm(-3)), containing four plants. Two harvests were set, the first 44 days after sowing and the second 38 days after the first cut. The concentration of manganese in the soils, the manganese content of leaves, number of tillers, plant height, shoot dry mass in each slice and the root system of Mombaca grass were evaluated. The applied rates of manganese resulted in increased accumulation of Mn in the plant, and there was an increase in dry mass of Mombaca grass, with maximum production, obtained from derivation, of 5.9 and 6.3 g plant(-1) for levels of 121 and 71 mg dm(-3) of Mn in the first and second cut respectively. The Mombaca grass has showed high manganese's tolerance, the critical level of toxicity was 841 mg kg(-1) in the second cut.

Tolerância do campim Marandu a doses de manganês

The cultivation of pastures in Brazil is mostly done with the species Brachiaria spp. However, there is little research on nutrition with manganese for this forage. It was aimed to asses the effects of manganese in the development and nutrition of marandu grass. The experimental design used was fully randomized, consisting of five rates of manganese ( 0, 15, 30, 60 e 120 mg dm(-3)) and four repetitions. The experimental unit was formed in a vase filled with a Red Latosol dystrophic. There were two cuts, the first after 38 days of transplanting seedling and the second 30 days after the first cut. Was evaluated the content of manganese leaf, the dry mass of the shoot, the number of tillers and the leaf area. The levels of manganese increased its accumulation in the plant, second cut compared to the first cut. The marandu grass showed high tolerance to manganese toxicity, reaching a high leaf content in the shoot without affecting plant growth.

Desempenho de frangos de corte alimentados com dietas contendo diferentes fontes de selênio, zinco e manganês, criados sob condições de estresse térmico

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)