Experimental determination of the eutectic temperature in air of the CuO-TiO2 pseudobinary system

Eutectic temperature and composition in the CuO–TiO2 pseudobinary system have been experimentally determined in air by means differential thermal analysis (DTA), thermogravimetry (TG) and hot-stage microscopy (HSM). Samples of the new eutectic composition treated at different temperatures have been characterized by X-ray diffraction (XRD) and X-ray absorption near-edge structural spectroscopy (XANES) to identify phases and to determine the Cu valence state, respectively. The results show that the eutectic temperature in air is higher by 100 °C (∼1000 °C) for a Ti-richer composition (XTiO2=25 mol%) than the one calculated in the literature. The reduction of Cu2+ to Cu+ takes places at about 1030 °C. The existence of Cu2TiO3 and Cu3TiO4 has been confirmed by XRD in the temperature range between 1045 and 1200 °C.

Caracterização da farinha e do amido isolado da semente de jaca e comportamento reológico de dispersões de amido

O amido é um ingrediente com grande versatilidade de aplicação, e as sementes de jaca, fruto bem difundido, porém pouco aproveitado no Brasil, contêm uma quantidade considerável de amido, sendo ainda fonte de ferro e proteínas. Dessa maneira, os objetivos desse projeto foram a obtenção da farinha de sementes de jaca das variedades mole e dura, a extração do amido utilizando diferentes solventes, e a caracterização de suas propriedades físico-químicas, estruturais e funcionais, bem como a caracterização reológica de dispersões/géis de amido em cisalhamento estacionário e oscilatório. A extração alcalina do amido, além de reduzir significativamente o conteúdo de lipídeos e proteínas, deixando o amido mais puro, promoveu um aumento no teor de amilose e influenciou diretamente as características de inchamento e solubilidade, que apresentaram aumento significativo a partir da temperatura de 70 °C. O aumento da temperatura ocasionou aumento no poder de inchamento e solubilidade, que foi mais pronunciado para a variedade dura, porém esses valores ainda foram considerados baixos (< 17%). Os amidos de sementes de jaca apresentaram grânulos lisos, arredondados e em forma de sino, com formato mais truncado para o amido extraído com hidróxido de sódio. O diâmetro médio dos grânulos de amido foi menor para a extração alcalina, mas sempre com comportamento monomodal. Foi observado um padrão de difração de Raios-X do tipo A para todas as amostras estudadas, e o índice de cristalinidade foi maior para os amidos de sementes de jaca dura, com uma redução estimada em 70% para os amidos obtidos por extração alcalina. A temperatura de gelatinização dos amidos de semente de jaca foi considerada alta (70-100 °C). Os amidos de sementes de jaca dura obtidos na extração com água apresentaram maiores valores de viscosidade de pico e de Breakdown, que representa menor resistência mecânica. A extração com solução de NaOH 0,1 M aumentou a tendência a retrogradação de ~36% (extração aquosa) para 64% e 45% dos amidos de sementes de jaca das variedades mole e dura, respectivamente. Todas as amostras apresentaram comportamento pseudoplástico (n < 1) nas concentrações e temperaturas estudadas, e as dispersões e/ou géis de amido obtidos pela extração alcalina com NaOH apresentaram menor tixotropia e maiores valores de viscosidade. Os modelos Lei da Potência e Herschel Bulkley apresentaram ótimos ajustes aos pontos experimentais (R² ~0,998) para as amostras com 2 e 6 % de amido, respectivamente, porém para a concentração de 5%, o melhor modelo foi função da variedade do fruto usado na obtenção do amido. A dependência das propriedades reológicas com a temperatura foi analisada pela equação de Arrhenius e a energia de ativação foi baixa (15-25 kJ/mol). Quanto ao comportamento viscoelástico, as amostras com 5 e 6% de amido apresentaram comportamento de gel fraco e o aumento da concentração desse polissacarídeo produziu um aumento na elasticidade do material. Os módulos de armazenamento (G\') associados à elasticidade do gel de amido aumentaram durante o seu resfriamento nos ensaios de varredura de temperatura, o que pode ser relacionado à recristalização da amilose durante esse processo e mantiveram-se praticamente constantes no aquecimento isotérmico a 80 °C, sugerindo boa estabilidade térmica do gel. A farinha isolada da semente de jaca pode ser considerada fonte de fibras e apresentou elevados teores de proteínas (~14-16%) e ferro (~85-150 mg/kg). A distribuição do tamanho de partículas da farinha apresentou comportamento bimodal, com grânulos arredondados, presença de fibras e uma matriz proteica envolvendo os grânulos de amido. As propriedades de pasta revelaram maior pico de viscosidade para a farinha de semente de jaca mole. As características encontradas sugerem que os amidos de semente de jaca poderiam ser aplicados na produção de filmes biodegradáveis, e a farinha da semente de jaca poderia ser utilizada em substituição parcial à farinha convencional na fabricação de bolos e biscoitos.

Preferential oxidation of CO in excess of H2 on Pt/CeO2–Nb2O5 catalysts

A series of CeO2–Nb2O5 mixed oxides with different Nb content, as well as the pure oxides, have been synthesized by co-precipitation with excess urea. These materials have been used as supports for platinum catalysts, with [Pt(NH3)4](NO3)2 as precursor. Both supports and catalysts have been characterized by several techniques: N2 physisorption at 77 K, X-ray diffraction, Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, UV–vis spectroscopy, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, temperature-programmed reduction and temperature-programmed desorption (CO and H2), and their catalytic behaviour has been determined in the PROX reaction, both with an ideal gas mixture (CO, O2 and H2) and in simulated reformate gas containing CO2 and H2O. Raman spectroscopy analysis has shown the likely substitution of some Ce4+ cations by Nb5+ to some extent in supports with low niobium contents. Moreover, the presence of Nb in the supports hinders their ability to adsorb CO and to oxidize it to CO2. However, an improvement of the catalytic activity for CO oxidation is obtained by adding Nb to the support, although the Pt/Nb2O5 catalyst shows very low activity. The best results are found with the Pt/0.7CeO2–0.3Nb2O5 catalyst, which shows a high CO conversion (85%) and a high yield (around 0.6) after a reduction treatment at 523 K. The effect of the presence of CO2 and H2O in the feed has also been determined.

Synthesis of palladium nanoparticles on carbon nanotubes and graphene for the chemoselective hydrogenation of para-chloronitrobenzene

We have studied the synthesis of palladium nanoparticles over carbon nanotubes (Pd/CNT) and graphene (Pd/G) and we have tested their catalytic performance in the liquid phase chemoselective hydrogenation of para-chloronitrobenzene at room temperature. The catalysts were characterized by N2 adsorption/desorption isotherms, TEM, X-ray diffraction, infrared and X-ray photoelectron spectroscopy and ICP-OES. The palladium particle size on Pd/G (3.4 nm) and Pd/CNT (2.8 nm) was similar though the deposition was higher on Pd/G. Pd/CNT was more active which can be ascribed to the different surface area and electronic properties of the Pd nanoparticles over CNT, while the selectivity was 100% to the corresponding haloaniline over both catalysts and they were quite stable upon recycling.