Craqueamento termocatalítico do óleo de fritura residual

Neste trabalho foi estudado o processo de craqueamento termocatalítico do óleo de fritura nas escalas de bancada e piloto, variando-se o percentual do catalisador carbonato de sódio de 5 e 10% m/m em relação a matéria prima utilizada e temperatura de 440 ºC. O objetivo foi obter misturas de hidrocarbonetos ricas na fração diesel. O óleo de fritura neutralizado e seco foi caracterizado em relação ao Índice de Acidez, Índice de saponificação, Viscosidade Cinemática, Densidade e Índice de Refração. Após o craqueamento, o produto líquido obtido foi purificado por decantação da fase aquosa e filtração simples em escala de bancada. Esse produto foi fracionado por destilação fracionada e os condensados foram coletados em um funil de decantação de acordo a faixa de destilação da gasolina (40ºC-175ºC), querosene (175ºC-235ºC), diesel leve (235°C-305ºC) e diesel pesado (305ºC-400 ºC). Foi realizada a caracterização tanto físico química quanto da composição dos produtos líquidos e suas respectivas frações. Também foi realizada a evolução do processo de craqueamento em escala piloto, acompanhando o comportamento das características físico químicas e de composição do produto formado no decorrer do processo de craqueamento. Os resultados mostraram que o catalisador carbonato de sódio forneceu produtos de baixa acidez e com boas características para uso como combustível. A variação do percentual de catalisador influencia significamente as propriedades físico químicas e composição tanto do produto quanto de suas frações. Verificou-se, ainda, que o craqueamento termocatalítico do óleo de fritura propicia a formação de hidrocarbonetos ricos na fração do diesel (19,16% diesel leve e 41,18% diesel pesado para o teste com 10% de Na₂CO₃ e de 13,53% leve e 52,73% diesel pesado para o teste com 5% de Na₂CO₃ ). Os intervalos de tempos finais do craqueamento geram um combustível com baixo teor de acidez e com propriedades físico químicas em conformidade a norma especificada para o diesel mineral.

Medidas de não-linearidades utilizando a técnica de varredura-Z aplicada a mistura ácido oleico e beta-caroteno

Neste trabalho utilizamos a técnica de varredura-Z para a determinação dos parâmetros ópticos não-lineares (índice de refração não-linear e coeficiente de absorção não-linear) do ácido oleico e das soluções de beta-caroteno diluído em ácido oleico. As concentrações das soluções estudadas foram as seguintes: 0, 5:6, 11:3, 22:5, 30, 45 e 60 μg=ml, os índices de refração foram calculados levando-se em consideração os dados experimentais e o modelo teórico previsto por Sheik-Bahae. As soluções de ácido oleico puro e de ácido oleico com beta-caroteno (60 μg=ml) apresentaram absorção não-linear e seus respectivos coeficientes foram calculados. Obtivemos também os índices de refração não-linear para os óleos de andiroba, buriti e copaíba, todos nativos da região Amazônica.

Modelo teórico de sensores ópticos baseados em fibras com grade de Bragg

Ao se aplicar uma tração exterior a uma fibra óptica, seu índice de refração pode modificar devido ao efeito foto-elástico. Quando a fibra contém uma grade de Bragg inscrita em seu núcleo, além do índice de refração seu período espacial também modifica, permitindo sua aplicação como sensores ópticos de temperatura e/ou deformação de alta sensitvidade. Do ponto de vista teórico, até o presente a operação de sensores baseados em fibras ópticas com grade de Brag (FGB) é explicada pelo efeito foto-elástico, através de componentes adequadas do tensor foto-elástico de fibras de sílica dopadas com germânio (germano-silicatadas). Em praticamente toda a literatura previamente estudada, apenas este tipo de fibra óptica tem suas propriedades optomecânicas bem definidas, o que pode representar uma restrição. Nesta dissertação apresentamos uma formulação teórica alternativa para o estudo das propriedades de um sensor de deformação longitudinal baseado em fibra óptica com grade de Bragg (FGB) que não depende do conhecimento prévio das componentes do tensor foto-elástico, e que leva a resultados que dependem apenas da razão de Poisson da fibra, uma característica mecânica facilmente mensurável, e de seu índice de refração efetivo. Os resultados obtidos com este modelo apresentam ótima concordância com aqueles obtidos pelo modelo conhecido da literatura, além de permitir estimar o comportamento de outros parâmetros relacionados ao espectro de refletividade da FGB.

Propriedades ópticas e térmicas da oleína de palma

Usamos uma metodologia experimental para investigar propriedades ópticas e térmicas da oleína de palma (OP), a fração líquida do azeite de palma (Elaies guineensis) obtida por fracionamento natural, com propriedades físicas que diferem apreciavelmente do azeite. Em uma primeira abordagem, estudamos os espectros de absorção e emissão monitorando a modificação dos espectros com o aumento da concentração β-caroteno misturado com OP, o que permitiu encontrar o coeficiente de absorção molar do β-caroteno (ε = 920,802 mol ^-1.cm^-1.L). Este valor é muito baixo em relação aos conhecidos para o β-caroteno diluído em um solvente puro, como o benzeno ou o n-hexano. Experimentos feitos com β-caroteno diluído em hexano nos permitiram medir ε = 117.900 L.mol^-1.cm^-1, que representa aproximadamente 18% abaixo dos valores reportados na literatura. Em uma segunda abordagem, os espectros de absorção foram usados para medir o coeficiente de absorção da OP, A = 0,028 cm^-1 em 532 nm, o comprimento de onda de um laser usado como fonte de excitação no estudo das propriedades térmicas da OP usando a técnica de lente térmica. Neste sentido foi medido também o coeficiente térmico do índice de refração da OP, dn/dt = - 3,821 x 10 ^-4 °C ^-1. Estes resultados, associados ao modelo aberrante para estudos de espectroscopia de lente térmica, levaram à medição do coeficiente de difusão, D = 2,19 ± 0,11 x 10^-4 cm²/s, e da condutividade térmica, k = 5,96 ± 0,08 W/m°C. Embora as medidas das propriedades térmicas da OP não sejam ainda conhecidas na literatura, observa-se que elas têm as mesmas ordens de grandeza daquelas já conhecidas para outros óleos vegetais que foram relatadas na literatura.

Vidros a base de óxido de telúrio para dispositivos fotônicos

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

Structural and optical properties of brominated plasma polymers

Novel brominated amorphous hydrogenated carbon (a-C:H:Br) films were produced by the plasma polymerization of acetylene-bromoform mixtures. The main parameter of interest was the degree of bromination, which depends on the partial pressure of bromoform in the plasma feed, expressed as a percentage of the total pressure, R-B. When bromoform is present in the feed, deposition rates of up to about 110 nm min(-1) may be obtained. The structure and composition of the films were characterized by Transmission Infrared Reflection Absorption Spectroscopy (IRRAS) and X-ray Photo-electron Spectroscopy (XPS). The latter revealed that films with atomic ratios Br:C of up to 0.58 may be produced. Surface contact angles, measured using goniometry, could be increased from similar to 63 degrees (for an unbrominated film) to similar to 90 degrees for R-B of 60 to 80%. Film surface roughness, measured using a profilometer, does not depend strongly on R-B. Optical properties the refractive index, n, absorption coefficient, alpha(E), where E is the photon energy, and the optical gap, E-g, were determined from film thicknesses and data obtained by Transmission Ultraviolet-Visible Near Infrared Spectroscopy (UVS). Control of n was possible via selection of R-B. The measured optical gap increases with increasing F-BC, the atomic ratio of Br to C in the film, and semi-empirical modeling accounts for this tendency. A typical hardness of the brominated films, determined via nano-indentation, was similar to 0.5 GPa. (C), 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Metallic nanoparticles grown in the core of femtosecond laser micromachined waveguides

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

SeP hole injection layer for devices based on organic materials

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Writing saturated holograms in LiNbO3 crystals through phase control and double diffraction

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

Acetylene plasma polymer treated by atmospheric dielectric barrier discharge

Plasma polymer films are very attractive for industrial applications in several sectors such as in the electronic, mechanic, biomedic, coating and others, due to its good adhesion, being insoluble in mild acids and bases and having a high crosslinking structure. This work reports the physical, structural, and surface properties of the polymer obtained from an acetylene plasma polymerization technique and treated by dielectric barrier discharge (DBD). The film was deposited in a reactor supplied by a radio-frequency power source at low pressure. After deposition, the nanofilms were treated in a DBD plasma reactor operating in air. The treatment times varied from 1 to 5 min. The analysis of molecular structure of the samples was investigated by FTIR spectroscopy, showing absorption bands in 3480, 2930, 1720, 1450 and 1380 cm(-1). The water contact-angle was investigated by goniometric technique and presented values from 5 to 65 degrees. The aging effect of these films was also studied. The alteration in the films surface morphology was assessed by an atomic force microscopy (AFM) which indicated that the roughness increased from 60 nm to 160 nm as a result of the DBD treatment. The refractive index of the samples presented values near 1.7, measured by UV-Visible spectroscopy. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Implantação iônica por imersão em plasma e deposição de filmes finos poliméricos provenientes da mistura hexametildisilazano/argônio

Thin polymeric films deposited by plasma are very atractive for many industrial and scientific applications, in areas such as electronics, mechanics, coatings, biomaterials, among others, due to its favorable properties such as good adhesion to the substrate, high crosslinking, nanomectric thickness, homogeneity, etc. In this work, thin films were deposited by plasma immersion ion implantation and deposition technique from a hexamethyldisilazane/argon mixture at different proportions. These films were subjected to several characterizations, such as, contact angle, which presented values near to 100 degrees, surface energy, with values near to 31 mJ/m2, hardness with values between 0.7 and 2.6 GPa, thickness from 100 to 200 nm, refractive index from 1.56 to 1.64, molecular structure presenting the following functional groups in the infrared spectra region: CHx from 2960 to 2900 cm-1; Si-H around 2130 cm-1; CH3 in Si-(CH3)x around 1410 cm-1; CH3 in Si-(CH3)x in 1260 cm-1; N-H around 1180 cm-1; CH2 in Si-CH2-Si bonds around 1025 cm-1; Si-O in Si-O-Si from 1020 to 1100 cm-1; Si-N in Si-H-Si bonds around 940 cm-1; CH3 in Si-(CH3)3 in 850 cm-1; Si-C bonds in Si-(CH3)2 around 800 cm-1; and Si-H in 680 cm-1 . From these characterizations, it was possible to conclude that the concentration of argon or hexamethyldisilazane in the mixture changed the resulting polymer

Propriedades físicas de vidros Sb2O3-P2O5

This work presents experimental results of some physical properties of antimony phosphate glasses with compositions (x) Sb2O3 - (1-x) P2O5 (x = 0.75, 0.85, 0.90). Mechanical, thermal, optical and electrical properties were investigated: density, elastic moduli (Young's moduli and Poisson's ratio), Vickers microhardness, coefficient of thermal expansion, glass transition temperature, refractive index and electrical conductivity (for x = 0.75). There was no evidence of electronic conductivity by bipolaron hopping. Measurements of energy dispersive spectroscopy (EDS) showed that volatilization of Sb2O3 takes place during the glass melting

UV laser photofabrication of waveguide couplers using self-patterning organic-inorganic hybrids

Planar waveguides with controlled refractive index were produced using thin films of sol-gel derived organic-inorganic hybrids, so called di-ureasils. Spectroscopic ellipsometry was used to characterize the films thickness and refractive index. UV-laser direct-writing method was used to produce Y-splitter structures with coupling ratio of 50% without the need of photoinitiators.

Composite Material Sensitive to Volatile Organic Compounds

This work evaluates fluorinated thin films and their composites for sensor development. Composites were produced using 5 µm starch particles and plasma films obtained from organic fluorinated and silicon compounds reactants. Silicon wafers and aluminum trenches were used as substrates. Film thickness, refractive index and chemical structure were also determined. Scanning electron microscopy shows conformal deposition on aluminum trenches. Films deposited on silicon were exposed to vapor of volatile organic compounds and CV curves were obtained. A qualitative model (FemLab 3.2® program) was proposed for the electronic behavior. These environmentally correct films can be used in electronic devices and preferentially reacted to polar compounds. Nonetheless, due to the difficulty in signal recovery, these films are more effective in one-way sensors, in sub-ppm range.

Elucidating the optical properties of novel heterolayered materials based on MoTe2-InN for photovoltaic applications

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