Mechanochemical synthesis of nanocrystalline SnO2-ZnO photocatalysts

Mechanochemical processing of anhydrous chloride precursors with Na₂CO₃ has been investigated as a means of manufacturing nanocrystalline SnO₂ doped ZnO photocatalysts. High-energy milling and heat-treatment of a 0.1SnCl₂+0.9ZnCl₂+Na₂CO₃+4NaCl reactant mixture was found to result in the formation of a composite powder consisting of oxide grains embedded within a matrix of NaCl. Subsequent washing with deionized water resulted in removal of the NaCl matrix phase and partial hydration of the oxide reaction product with the consequent formation of ZnSn(OH)₆. The extent of this hydration reaction was found to decrease in a linear fashion with the temperature of the post-milling heat-treatment over the range of 400–700 °C. For a heat-treatment temperature of 700 °C, the SnO₂ doped ZnO powder was found to exhibit significantly higher photocatalytic activity than either single-phase SnO₂ or ZnO powders that were synthesized using similar processing conditions. The heightened photocatalytic activity of the SnO₂ doped ZnO was attributed to its higher specific surface area and the enhanced charge separation arising from the coupling of ZnO with SnO₂.

Monoethanolamine reclamation using electrodialysis

Monoethanolamine (MEA) is the benchmark solvent for the capture of carbon dioxide from both natural gas and flue gas streams. Despite its effectiveness in absorbing CO2, this solvent can react with impurities in the gas stream to form heat stable salts and other degradation products. These impurities can cause problems such as an increase in solvent viscosity and corrosion of the operating units. Thus, a number of approaches have been considered to mitigate the occurrence of these problems. In this paper, the use of electrodialysis as an online MEA reclamation process in a postcombustion CO2 capture facility is investigated. The study shows that high heat stable salts removal can be achieved with a high MEA recovery. However, it is necessary to limit the current density, particularly at lower salt concentrations, to reduce water splitting. The stability of the commercial ion-exchange membranes in the highly alkaline solvent is also investigated. The results show that the membranes are stable upon exposure to 30 wt % MEA for at least 4.5 months.

Hydrogel properties of electrospun polyvinylpyrrolidone and polyvinylpyrrolidone/poly(acrylic acid) blend nanofibers

Hydrogel nanofibers with high water-absorption capacity and excellent biocompatibility offer wide use in biomedical areas. In this study, hydrogel nanofibers from polyvinylpyrrolidone (PVP) and PVP/poly(acrylic acid) (PAA) blend were prepared by electrospinning and by subsequent heat treatment. The effects of post-electrospinning heat treatment and PVP/PAA ratio on hydrogel properties of the nanofibers were examined. Heat treatment at a temperature above 180°C was found to play a key role in forming insoluble and water-absorbent nanofibers. Both PVP and PVP/PAA nanofibers showed high morphology stability in water and excellent water retention capacity. The swelling ratio of PVP/PAA nanofibers declined with increasing heating temperature and decreasing PVP/PAA unit ratio. In comparison with dense casting films, these nanofiber membranes showed nearly doubled swelling ratio.

Hymenaea stigonocarpa Mart. ex Hayne: A Brazilian medicinal plant with gastric and duodenal anti-ulcer and antidiarrheal effects in experimental rodent models

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Anti-inflammatory activity of Alchornea triplinervia ethyl acetate fraction: Inhibition of H2O2, NO and TNF-alpha

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

Microwave synthesis of YAG : Eu by sol-gel methodology

Yttrium-aluminum oxides are interesting compounds and they have been extensively used as host for lasers and phosphors, due to their stable physical and chemical properties. The fabrication of yttrium-aluminum garnet (YAG) has been investigated thoroughly. Single-crystal YAG is expensive and to produce it a new way has been investigated. This process consists of modifying the methodology of reagents mixture and the process of heating them. The microwave irradiation is used to heat-treat the oxide mixture. The traditional synthesis of YAG powders occurs through the reaction of aluminum and yttrium powders at high temperatures. With this work we investigated the preparation of YAG by non-hydrolytic sol-gel route as an alternative methodology to obtain yttrium-aluminum matrix from inorganic precursors (yttrium and aluminum chloride). The preparation of the gel was carried out in an oven-dried glassware. The AlCl3, YCl3 and ethanol were reacted in reflux under argon atmosphere. Europium III chloride was added as a structural probe. The powder was dried and heat-treated in modified microwaves. The samples were pre-treated at 50 and 800 C during I h and then heated in microwaves for 30 s, 2 and 4 min. The formation process and structure of the powders were studied by means of X-ray diffraction (XRD), photoluminescence (PL) and transmission electronic microscopy (TEM). XRD presents only picks corresponding to the YAG phase and confirmed by TEM. PL date showed that the YAG phase was formed in 2 min with the samples pre-treated at 50 C. For the samples pretreated at 800 degrees C, the YAG phase appears in 30s. The excitation spectra present a maximum of 394 nm corresponding to the L-5(6) level and emission spectra of Eu III ion present bands characteristic transitions arising from the D-5(0) -> F-7(J) (J= 1, 2, 3, 4) monifolds excited at their maximum. The magnetic dipole D-5(0) -> F-7(1) transition presents more intensity than the electric dipole D-5(0) -> F-7(2) transition. This methodology showed efficiency in obtaining YAG phase. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Preparation, microstructural and electrical characterization of SrTiO3 thin films prepared by chemical route

Polycrystalline SrTiO3 thin films having a cubic perovskite structure were prepared at different temperatures by the polymeric precursor method on platinum-coated silicon substrate. Crystalline films with uniform composition and thickness were prepared by spin-coating and the post-deposition heat treatment was carried out at different temperatures. The film showed good structural, dielectric, and insulating properties, Scanning electron microscopy (SEM) micrographs showed no occurrence of interdiffusion between the bottom electrode (platinum) and the film during post-annealing, indicating a stable interface between the SrTiO3 and the bottom electrode. The dielectric constant and dissipation factor at a frequency of 100 kHz were 250 and 0.01, respectively, for a 360 nm thick film annealed at 600 degreesC. The capacitance versus applied voltage characteristics showed that the capacitance was almost independent of the applied voltage. The I-V characteristics were ohmic in low fields and a Schottky emission and/or Poole-Frenkel emission were postulated in high fields. Room temperature leakage current density was found to be in the order of 10(-7) A/cm(2) for a 360 nm thick film in an applied electric field of about 100 kV/cm. The charge storage density of 36 fC/mum(2) was obtained in an applied electric field of about 100 kV/cm. (C) 2001 Published by Elsevier B.V. Ltd. All rights reserved.

Caracterização mecânica e microestrutural de juntas de alumínio 6013 T4 soldados a laser

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeitos dos tratamentos térmicos de normalização, resfriamento rápido e alívio de tensões no aço ASTM A-516 grau 70, utilizado na fabricação de vasos de pressão

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito do tratamento térmico em microondas e do tempo de armazenamento em água sobre a citotoxicidade de resinas acrílicas para base e reembasamento de próteses

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Mechanical and microstructural characterization of laser-welded joints of 6013-T4 aluminum alloy

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

Giunzione mediante laser di materiali difficili, ibridi ed a struttura cellulare

Lo studio presentato in questa sede concerne applicazioni di saldatura LASER caratterizzate da aspetti di non-convenzionalità ed è costituito da tre filoni principali. Nel primo ambito di intervento è stata valutata la possibilità di effettuare saldature per fusione, con LASER ad emissione continua, su pannelli Aluminum Foam Sandwich e su tubi riempiti in schiuma di alluminio. Lo studio ha messo in evidenza numerose linee operative riguardanti le problematiche relative alla saldatura delle pelli esterne dei componenti ed ha dimostrato la fattibilità relativa ad un approccio di giunzione LASER integrato (saldatura seguita da un post trattamento termico) per la realizzazione della giunzione completa di particolari tubolari riempiti in schiuma con ripristino della struttura cellulare all’interfaccia di giunzione. Il secondo ambito di intervento è caratterizzato dall’applicazione di una sorgente LASER di bassissima potenza, operante in regime ad impulsi corti, nella saldatura di acciaio ad elevato contenuto di carbonio. Lo studio ha messo in evidenza come questo tipo di sorgente, solitamente applicata per lavorazioni di ablazione e marcatura, possa essere applicata anche alla saldatura di spessori sub-millimetrici. In questa fase è stato messo in evidenza il ruolo dei parametri di lavoro sulla conformazione del giunto ed è stata definita l’area di fattibilità del processo. Lo studio è stato completato investigando la possibilità di applicare un trattamento LASER dopo saldatura per addolcire le eventuali zone indurite. In merito all’ultimo ambito di intervento l’attività di studio si è focalizzata sull’utilizzo di sorgenti ad elevata densità di potenza (60 MW/cm^2) nella saldatura a profonda penetrazione di acciai da costruzione. L’attività sperimentale e di analisi dei risultati è stata condotta mediante tecniche di Design of Experiment per la valutazione del ruolo preciso di tutti i parametri di processo e numerose considerazioni relative alla formazione di cricche a caldo sono state suggerite.

Localized annealing of polysilicon microstructures by inductively heated ferromagnetic films

The monolithic integration of dissimilar microsystems is often limited by conflicts in thermal budget. One of the most prevalent examples is the fabrication of active micro-electromechanical systems (MEMS), as structural films utilized for surface micromachining such as polysilicon typically require processing at temperatures unsuitable for microelectronic circuitry. A localized annealing process could provide for the post-deposition heat treatment of integrated structures without compromising active devices. This dissertation presents a new microfabrication technology based on the inductive heating of ferromagnetic films patterned to define regions for heat treatment. Support is provided through theory, finite-element modeling, and experimentation, concluding with the demonstration of inductive annealing on polysilicon inertial sensing structures. Though still in its infancy, the results confirm the technology to be a viable option for integrated MEMS as well as any microsystem fabrication process requiring a thermal gradient.

Efeitos da soldagem por laser de fibra de Yb na microestrutura do compósito A356/SiCp

Materiais compósitos são projetados e fabricados para várias aplicações de alto desempenho, incluindo componentes para os segmentos automobilístico, aeroespacial, aeronáutico, naval, de defesa, de óleo e gás, energia eólica e até equipamentos esportivos. Porém, a união por soldagem de Compósitos de Matriz Metálica de Alumínio (Al-CMM) ainda é um grande obstáculo para a maior disseminação desta classe de materiais estruturais. As mudanças microestruturais decorrentes do ciclo de soldagem e/ou do tratamento térmico afetam sensivelmente as propriedades mecânicas e físico-químicas finais da junta e do metal base nas proximidades de mesma, daí a importância de se estudar a evolução microestrutural que prospera nestas etapas. O presente trabalho caracterizou a microestrutura do compósito liga-A356/SiCp soldado por laser de fibra de Itérbio, empregando-se nessa tarefa técnicas de microscopia óptica, radiografia e microscopia eletrônica de varredura, assim como difração de raios-X e de elétrons retroespalhados, ensaio instrumentado de dureza e microtomografia computadorizada. O foco das análises realizadas restringiu-se à geometria dos cordões de solda, à expulsão de SiC particulado da zona soldada, à volatilização de elementos químicos da poça de soldagem, à formação de precipitados fragilizantes de Al4SiC4 em formato de agulhas no cordão de solda e à determinação das regiões com concentração de poros, todos estes fenômenos tendo efeitos nocivos, em maior ou menor extensão, no desempenho global da junta do Al-CMM soldada a laser, notadamente em suas propriedades mecânicas e eletroquímicas.

Avaliação da influência de aplicação de vibração mecânica na microestrutura e em características mecânicas de juntas do aço inoxidável martensítico CA6NM soldadas pelo processo FCAW

O aço inoxidável martensítico ASTM A743 CA6NM é utilizado para produzir componentes especiais para turbinas hidráulicas, devido às suas boas propriedades mecânicas combinadas com alta resistência à corrosão e cavitação e uma boa soldabilidade. As turbinas hidráulicas são produzidas por meio de múltiplos passes de solda em peças espessas obtidas por fundição. Durante a operação, estes componentes estão sujeitos à erosão por cavitação e trincas em regiões tensionadas, que são reparados também por meio de soldagem. Após o processo de soldagem, um tratamento térmico pós-soldagem é comumente utilizado para aliviar as tensões residuais. Porém, existem dificuldades significativas para a realização de tratamento térmico nas turbinas hidráulicas, tais como a complexidade da geometria de solda, a possibilidade de distorção no caso de quaisquer cargas mecânicas, dificuldade em aquecer simetricamente, e também o tratamento térmico pode causar degradação das propriedades do material. Assim, existe um grande interesse no desenvolvimento de procedimentos de soldagem que elevem a tenacidade ao impacto e evitem o tratamento térmico pós-soldagem. Neste trabalho, a aplicação de vibrações mecânicas durante e após a soldagem para aliviar tensões residuais foram avaliadas em juntas de aço inoxidável martensítico CA6NM soldadas pelo processo Flux Cored Arc Welding (FCAW). A utilização de vibrações mecânicas para reduzir e redistribuir as tensões residuais das estruturas soldadas através da aplicação de carga vibratória pode gerar muitos benefícios. Testes de impacto Charpy (-20 °C), ensaios de tração e dobramento foram realizados conforme ASME IX, e perfis de microdureza nas diferentes regiões da solda foram conduzidos para a caracterização mecânica das juntas soldadas. A caracterização microestrutural foi realizada utilizando difração de raios X, microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados de propriedades mecânicas das amostras vibradas atenderam as exigências especificadas por norma, na qual o processo com tratamento térmico é recomendado para a soldagem deste tipo de aço, visando atingir os níveis de tenacidade do material original. Com relação à microestrutura não foram observados alterações significativas para as amostras vibradas em comparação com a condição \"como soldado\", porém para a condição com tratamento térmico pós-soldagem foi observado uma pequena quantidade de austenita retida, que são precipitadas após o tratamento térmico e permanecem finamente distribuídas após o resfriamento e auxiliam no ganho de tenacidade das juntas soldadas.