Reaproveitamento de lama vermelha na obtenção de compostos do tipo hidrotalcita do sistema (Zn-Ni-Cu/Fe-Al)-SO4

Compostos do tipo hidrotalcita, também conhecidos como hidróxidos duplos lamelares (HDLs), do sistema (Zn-Ni-Cu/Fe-Al)-SO₄ foram obtidos por meio de co-precipitação a pH variável (crescente) utilizando lama vermelha (LV) como material de partida devido a sua elevada porcentagem de Fe³⁺ e Al³⁺. Para tal estudo, a LV, previamente caracterizada por FRX e DRX, foi submetida à abertura ácida com HCl_conc. e H₂SO₄ 2N. Para os HDLs obtidos, foram avaliados a influência do tipo de cátion bivalente, da variação do pH de síntese (pH 5, 7, 8, 9, 10 e 12) e da variação de razão molar teórica r = M^II/M^III (2, 3 e 4) na sua estrutura cristalina mediante as seguintes técnicas de caracterização: DRX, FT-IR, MEV/EDS, TG/ATD. Os resultados FRX revelaram que a LV é composta principalmente por Fe₂O₃ (32,80%), Al₂O₃ (19,83%), SiO₂ (18,14%) e Na₂O (11,55%). DRX corrobora os resultados da análise química, visto que foram identificados os minerais: hematita, goethita, gibbsita, sodalita, calcita, anatásio e quartzo. Zn-HDLs mostraram que a o aumento de pH de síntese colabora para um melhor ordenamento cristalino do material, uma vez que os picos se tornam melhor definidos, culminando com a melhor condição experimental em pH 9 e r = 3, cujo HDL foi identificado como o mineral natroglaucocerinita (d~11 Ǻ). Nesses valores de pH, a incorporação de SO₄^2- no espaçamento interlamelar foi favorecida apesar da competição com o CO₂ presente no ar atmosférico no momento da síntese. FT-IR também indica a presença do sulfato. As análises por MEV revelam a presença de cristais muito finos e pequenos, > 2μm, de forma hexagonal que pela análise via EDS indicaram, em sua composição, os elementos Na, Zn, Fe, Al, S, C e O. TG/ATD evidenciaram quatro etapas de perda de massa: desidratação, desidroxilação, desoxidenação e dessulfatação, para os HDLs com melhor ordenamento cristalino. Para os materiais menos cristalinos, as duas primeiras etapas ocorrem simultaneamente. Ni-HDLs apresentaram três picos com posições próximas às do mineral carrboydita a partir de pH igual a 7. No entanto, a partir de pH 9, surge hematita como uma fase acessória. Também há disputa entre os ânions SO₄^2- e CO₃^2- no espaço interlamelar, visto que os valores de espaçamento basal d diminuem (de aproximadamente 9,5 até 7,8 Ǻ). Tal fato também foi observado pelo FT-IR. As análises por MEV mostraram aglomerados de minerais anédricos menores que 2μm que, via EDS indicaram composição Ni, Fe, Al, S, C e O. As análises de TG/ATD apresentaram o mesmo comportamento do sistema anterior, evidenciaram as etapas de desidratação, desidroxilação, desoxigenação e dessulfatação e, para os materiais menos cristalinos, as duas primeiras etapas também ocorrem simultaneamente. Cu-HDLs, em valores de pH entre 7 e 10, não cristalizaram a fase HDL tal qual verificada para os sistemas contendo zinco ou níquel. O cobre distorce a estrutura do octaedro causando o chamado Efeito Jahn-Teller: distorção tetraédrica no ambiente octaédrico. As análises por FT-IR apresentaram o mesmo comportamento dos sistemas anteriores, apesar de o material se apresentar amorfo via DRX. O MEV também revela aglomerados amorfos que, de acordo com o EDS, indicaram em sua composição os elementos Cu, Fe, Al, S, C e O. As análises de TG/ATD apresentaram o mesmo comportamento que os materiais menos cristalinos dos dois sistemas anteriores, para os quais as etapas de desidratação e desidroxilação ocorreram simultaneamente. Mt-HDLs (mistura de Zn²⁺, Ni²⁺, Cu²⁺), apresentaram comportamento semelhante aos HDLs de níquel, com quatro picos em posições próximas aos da carrboydita a partir de pH igual a 7. A disputa entre sulfato e carbonato também se repete, visto que os valores de espaçamento basal d diminuem (de aproximadamente 9,5 até 7,9 Ǻ), o que também pode ser notado nos espectros de FT-IR. O MEV dessas amostras também apresentaram aglomerados com tamanhos menores que 2μm e, via EDS, indicaram em sua composição os elementos Zn, Cu, Ni, Fe, Al, S, C e O. Aqui também o comportamento das curvas TG/ATD foi semelhante aos materiais pouco cristalinos obtidos anteriormente.

Partículas magnéticas: ferrita de ítrio 'Y IND. 3''FE IND. 5''O IND. 12' (YIG) recoberta com sílica ('SIO IND. 2')

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

Síntese, caracterização, estudo termoanalítico e cinético do 2-metoxibenzalpiruvato de 'MN', 'FE', 'CO', 'NI', 'CU', e 'ZN', no estado sólido

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Structural, electronic and optical properties of Fe(III) complex with pyridine-2,6-dicarboxylic acid: A combined experimental and theoretical study

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

Insight into the Effects of Fe Addition on the Local Structure and Electronic Properties of SrTiO3

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

A new closed-vessel conductively heated digestion system: fostering plant analysis by inductively coupled plasma optical emission spectroscopy

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

Effect of Fe-doping on the structural, microstructural, optical, and ferroeletric properties of Pb1/2Sr1/2Ti1-xFexO3 oxide prepared by spin coating technique

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

High-throughput sugarcane leaf analysis using a low cost closed-vessel conductively heated digestion system and inductively coupled plasma optical emission spectroscopy

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

Water mass reconstruction by Nd isotopic analysis from Mid Atlantic oceanic sediments

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Adsorção-fotodegradação do herbicida paraquate em água pela argila Na-Bentonita e por novos materiais TiO2-Bentonita, TiO2/ZnOBentonita, Al/Fe-Bentonita e Al/Fe.Cu-Bentonita

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Neutron activation analysis for chemical characterization of Brazilian oxo-biodegradable plastics

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Dynamic analysis for different finite element models of beams with viscoelastic damping layer

Many new viscoelastic materials have been developed recently to help improve noise and vibration levels in mechanical structures for applications in automobile and aeronautical industry. The viscoelastic layer treatment applied to solid metal structures modifies two main properties which are related to the mass distribution and the damping mechanism. The other property controlling the dynamics of a mechanical system is the stiffness that does not change much with the viscoelastic material. The model of such system is usually complex, because the viscoelastic material can exhibit nonlinear behavior, in contrast with the many available tools for linear dynamics. In this work, the dynamic behavior of sandwich beam is modeled by finite element method using different element types which are then compared with experimental results developed in the laboratory for various beams with different viscoelastic layer materials. The finite element model is them updated to help understand the effects in the damping for various natural frequencies and the trade-off between attenuation and the mass add to the structure.

Output only based modal analysis of a reduced scale building using digital camera images

The article discusses a proposal of displacement measurement using a unique digital camera aiming at to exploit its feasibility for Modal Analysis applications. The proposal discusses a non-contact measuring approach able to measure multiple points simultaneously by using a unique digital camera. A modal analysis of a reduced scale lab building structure based only at the responses of the structure measured with the camera is presented. It focuses at the feasibility of using a simple ordinary camera for performing the output only modal analysis of structures and its advantage. The modal parameters of the structure are estimated from the camera data and also by using ordinary experimental modal analysis based on the Frequency Response Function (FRF) obtained by using the usual sensors like accelerometer and force cell. The comparison of the both analysis showed that the technique is promising noncontact measuring tool relatively simple and effective to be used in structural modal analysis

Spectroscopic and Catalytic Characterization of a Functional (FeFeII)-Fe-III Biomimetic for the Active Site of Uteroferrin and Protein Cleavage

A mixed-valence complex, [Fe(III)Fe(II)L1(mu-OAc)(2)]BF4 center dot H2O, where the ligand H(2)L1 = 2-{[[3-[((bis-(pyridin-2-ylmethyl)amino)methyl)-2-hydroxy-5-methylbenzyl](pyridin-2-ylmethyl)amino]methyl]phenol}, has been studied with a range of techniques, and, where possible, its properties have been compared to those of the corresponding enzyme system purple acid phosphatase. The (FeFeII)-Fe-III and Fe-2(III) oxidized species were studied spectroelectrochemically. The temperature-dependent population of the S = 3/2 spin states of the heterovalent system, observed using magnetic circular dichroism, confirmed that the dinuclear center is weakly antiferromagnetically coupled (H = -2JS(1).S-2, where J = -5.6 cm(-1)) in a frozen solution. The ligand-to-metal charge-transfer transitions are correlated with density functional theory calculations. The (FeFeII)-Fe-III complex is electron paramagnetic resonance (EPR)-silent, except at very low temperatures (<2 K), because of the broadening caused by the exchange coupling and zero-field-splitting parameters being of comparable magnitude and rapid spin-lattice relaxation. However, a phosphate-bound Fe-2(III) complex showed an EPR spectrum due to population of the S-tot = 3 state (J= -3.5 cm(-1)). The phosphatase activity of the (FeFeII)-Fe-III complex in hydrolysis of bis(2,4-dinitrophenyl)phosphate (k(cat.) = 1.88 x 10(-3) s(-1); K-m = 4.63 x 10(-3) mol L-1) is similar to that of other bimetallic heterovalent complexes with the same ligand. Analysis of the kinetic data supports a mechanism where the initiating nucleophile in the phosphatase reaction is a hydroxide, terminally bound to Fe-III. It is interesting to note that aqueous solutions of [Fe(III)Fe(II)L1(mu-OAc)(2)](+) are also capable of protein cleavage, at mild temperature and pH conditions, thus further expanding the scope of this complex's catalytic promiscuity.

Three-Dimensional Finite Element Analysis of Stress Distribution on Different Bony Ridges With Different Lengths of Morse Taper Implants and Prosthesis Dimensions

This finite element analysis (FEA) compared stress distribution on different bony ridges rehabilitated with different lengths of morse taper implants, varying dimensions of metal-ceramic crowns to maintain the occlusal alignment. Three-dimensional FE models were designed representing a posterior left side segment of the mandible: group control, 3 implants of 11 mm length; group 1, implants of 13 mm, 11 mm and 5 mm length; group 2, 1 implant of 11 mm and 2 implants of 5 mm length; and group 3, 3 implants of 5 mm length. The abutments heights were 3.5 mm for 13- and 11-mm implants (regular), and 0.8 mm for 5-mm implants (short). Evaluation was performed on Ansys software, oblique loads of 365N for molars and 200N for premolars. There was 50% higher stress on cortical bone for the short implants than regular implants. There was 80% higher stress on trabecular bone for the short implants than regular implants. There was higher stress concentration on the bone region of the short implants neck. However, these implants were capable of dissipating the stress to the bones, given the applied loads, but achieving near the threshold between elastic and plastic deformation to the trabecular bone. Distal implants and/or with biggest occlusal table generated greatest stress regions on the surrounding bone. It was concluded that patients requiring short implants associated with increased proportions implant prostheses need careful evaluation and occlusal adjustment, as a possible overload in these short implants, and even in regular ones, can generate stress beyond the physiological threshold of the surrounding bone, compromising the whole system.