Alkali activated materials based on fluid catalytic cracking catalyst residue (FCC): Influence of SiO2/Na2O and H 2O/FCC ratio on mechanical strength and microstructure

Reuse of industrial and agricultural wastes as supplementary cementitious materials (SCMs) in concrete and mortar productions contribute to sustainable development. In this context, fluid catalytic cracking catalyst residue (spent FCC), a byproduct from the petroleum industry and petrol refineries, have been studied as SCM in blended Portland cement in the last years. Nevertheless, another environmental friendly alternative has been conducted in order to produce alternative binders with low CO2 emissions. The use of aluminosilicate materials in the production of alkali-activated materials (AAMs) is an ongoing research topic which can present low CO2 emissions associated. Hence, this paper studies some variables that can influence the production of AAM based on spent FCC. Specifically, the influence of SiO 2/Na2O molar ratio and the H2O/spent FCC mass ratio on the mechanical strength and microstructure are assessed. Some instrumental techniques, such as SEM, XRD, pH and electrical conductivity measurements, and MIP are performed in order to assess the microstructure of formed alkali-activated binder. Alkali activated mortars with compressive strength up to 80 MPa can be formed after curing for 3 days at 65°C. The research demonstrates the potential of spent FCC to produce alkali-activated cements and the importance of SiO2/Na2O molar ratio and the H2O/spent FCC mass ratio in optimising properties and microstructure. © 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Use of slag/sugar cane bagasse ash (SCBA) blends in the production of alkali-activated materials

Blast furnace slag (BFS)/sugar cane bagasse ash (SCBA) blends were assessed for the production of alkali-activated pastes and mortars. SCBA was collected from a lagoon in which wastes from a sugar cane industry were poured. After previous dry and grinding processes, SCBA was chemically characterized: it had a large percentage of organic matter (ca. 25%). Solutions of sodium hydroxide and sodium silicate were used as activating reagents. Different BFS/SCBA mixtures were studied, replacing part of the BFS by SCBA from 0 to 40% by weight. The mechanical strength of mortar was measured, obtaining values about 60 MPa of compressive strength for BFS/SCBA systems after 270 days of curing at 20 °C. Also, microstructural properties were assessed by means of SEM, TGA, XRD, pH, electrical conductivity, FTIR spectroscopy and MIP. Results showed a good stability of matrices developed by means of alkali-activation. It was demonstrated that sugar cane bagasse ash is an interesting source for preparing alkali-activated binders. © 2013 by the authors; licensee MDPI, Basel, Switzerland.

Bandas militares no Brasil: difusão e organização entre 1808-1889

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

Estudo e desenvolvimento de cerâmicas porosas de dióxido de titânio aditivadas com proteínas de soja

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Síntese do complexo ferro (III) com ácido pirazina tetracarboxílico e aplicação como catalisador em reação fenton

The amount of waste generated by industries has increased gradually in recent years. The proper disposal of residues has been an area of study of many researchers. Several organic compounds are considered potential contaminants of natural waters due to their high toxicity, difficult natural degradation and long persistence in the environment. Ways of recovery and reutilization as well as concepts that minimize the generation of wastes have been increasing widely. Organometallic compound of pyrazine carboxylic acid has proven to be of great interest in many areas. Herein, we studied the use of pyrazine tetracarboxylic acid ligand for complex formation with iron (Fe). The binder (C 8H4N2O8) was synthetized with the addition of Fe (complex) and tested as a catalyst in oxidation reactions of the organic model compound methylene blue (MB). Tetramethyl pyrazine was used in the synthesis, which was oxidized with potassium permanganate in order to form the ligand. The ligand (C 8H4N2O8) was then characterized to validate its formation. For the complex solution, it was used (C 8H4N2O8) and Fe (NO3)3.9H2O 0,01molL-1. After preliminary tests, it was found that the best ratio of Fe and the ligand was 2: 1. Through the oxidation tests, it could be seen that the complex has great potential for the degradation of different concentrations of MB. During only 20 minutes of reaction, approximately 60% of MB 500 mgL -1 was oxidized. The use of the complex was found to be an attractive alternative for oxidation of effluents with high organic compounds levels and contributes to the minimization of organic contaminants hazards in the environment.

Cathodic stripping voltammetric determination of arsenic in sugarcane brandy at a modified carbon nanotube paste electrode

We have developed an eletroanalytical method that employs Cu2+ solutions to determine arsenic in sugarcane brandy using an electrode consisting of carbon paste modified with carbon nanotubes (CNTPE) and polymeric resins. We used linear sweep (LSV) and differential-pulse (DPV) voltammetry with cathodic stripping for CNTPE containing mineral oil or silicone as binder. The analytical curves were linear from 30 to 110 μg L−1 and from 10 to 110 μg L−1 for LSV and DPV, respectively. The limits of detection (L.O.D.) and quantification (L.O.Q.) of CNTPE were 10.3 and 34.5 μg L−1 for mineral oil and 3.4 and 11.2 μg L−1 for silicone. We applied this method to determine arsenic in five commercial sugarcane brandy samples. The results agreed well with those obtained by hydride generation combined with atomic absorption spectrometry (HG AAS).

Sensores eletroquímicos baseados em eletrodos de pasta de carbono modificados pela adição de precursores de silicatos de bário dopados com Európio (III)

Pós-graduação em Química - IBILCE

Estudo e desenvolvimento de sensores biomiméticos baseados em materiais carbonáceos modificados com ftalocianinacobalto (II) para detecção amperométrica de metribuzin

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Reciclagem de resíduo a partir de cinzas de carvão mineral: produção de argamassas

Este trabalho tem como objetivo avaliar a possibilidade de aproveitamento do resíduo obtido a partir da combustão do carvão mineral em caldeiras de leito fluidizado, de uma refinaria de alumina no estado do Pará. Neste contexto, foi avaliada a incorporação de cinzas volantes, como pozolana, em substituição parcial do cimento na produção de argamassas. Para tanto, foram elaborados corpos de prova utilizando-se o cimento do tipo Portland CPII-E-32. As misturas foram definidas na proporção 4:1, ou seja, 4 partes de agregado (sílica) e 1 parte de aglomerante (cimento e cinza), com a inserção de cinza nos teores de 10, 20, 30, 40 e 50 em porcentagem com relação ao cimento, além da argamassa sem adição. Foram definidas duas relações água/aglomerante, 0,4 e 0,8. Após tempo de cura de 7 e 28 dias, foram feitos testes de resistência à compressão para análise de comportamento. Além disso, as argamassas com a relação água/aglomerante 0,8 foram sujeitas a análises complementares de Difração de Raios-X, Microscopia Eletrônica de Varredura, absorção de água, porosidade aparente e massa específica aparente, cujos resultados obtidos mostraram-se compatíveis quando comparados com os dados da literatura, demonstrando ser viável a aplicação das cinzas estudadas na indústria da construção civil.

Desenvolvimento de processo alternativo para a fabricação de materiais cerâmicos envolvendo as técnicas de conformação por consolidação com amido e colagem

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Propriedades mecânicas e durabilidade do concreto branco com adições pozolânicas

O presente trabalho tem a finalidade de verificar o comportamento do concreto de cimento Portland Branco com adição de metacaulim e sílica ativa, avaliando o comportamento mecânico, a absorção de água e o nível de porosidade e durabilidade em concretos com este aglomerante. Para isso, foram realizados ensaios no estado plástico (consistência e massa específica) e endurecido (resistência à compressão axial, resistência à tração por compressão diametral, módulo de elasticidade, absorção de água, penetração de cloretos e carbonatação). Foram realizadas avaliações de sua resistência à compressão axial e à tração por compressão dimetral nas idades de 7 e 28 dias através do método IPT/EPUSP que utiliza os traços 1:5, 1:3,5 e 1:6,5. O módulo de elasticidade aos 28 dias. Além destes foi avaliada a permeabilidade por meio de ensaio de absorção; durabilidade através do ensaio acelerado de cloretos e da carbonatação; a porosidade foi verificada com a realização da microscopia eletrônica de varredura. De maneira geral, verificou-se que mesmo a resistência dos concretos de menor proporção agregado/aglomerante (traço pobre), está acima das resistências mais usuais na região metropolitana de Belém que é em torno de 25 a 30 MPa, visto que o cimento branco utilizado é o estrutural, por isso, justifica-se o alcance destes valores mesmo com traço pobre. Com relação à permeabilidade, os resultados demonstraram que assim como a resistência, esta é dependente do tipo de cimento empregado e das adições utilizadas. Os valores mais elevados de permeabilidade foram obtidos nos concretos referência (sem adição). Para estudar a porosidade viu-se que concreto referência apresenta-se menos compacto e com mais poros perceptíveis, principalmente os com maiores proporções agregado/aglomerante. Já nas micrografias dos concretos CMT e CSA, é possível observar uma menor quantidade de poros na região ocupada pela pasta Por fim, foi feita uma comparação das propriedades mecânicas, capacidade de absorção de água e porosidade do Cimento Portland Branco (CPB).

Desenvolvimento de eletrodos de pasta de carbono modificada com 2-aminotiazol sílica gel para a determinação de metais em etanol combustível

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Cyclodextrin Production by Bacillus lehensis Isolated from Cassava Starch: Characterisation of a Novel Enzyme

The properties of a previously unknown enzyme, denominated cyclodextrin glycosyltransferase, produced from Bacillus lehensis, were evaluated using affinity chromatography for protein purification. Enzyme characteristics (optimum pH and temperature; pH and temperature stability), the influence of substances on the enzyme activity, enzyme kinetics, and cyclodextrin production were analysed. Cyclodextrin glycosyltransferase was purified up to 320.74-fold by affinity chromatography using beta-cyclodextrin as the binder and it exhibited 8.71% activity recovery. This enzyme is a monomer with a molecular weight of 81.27 kDa, as estimated by SDS-PAGE. Optimum temperature and pH for cydodextrin glycosyltransferase were 55 degrees C and 8.0, respectively. The Michaelis-Menten constant was 8.62 g/l during maximum velocity of 0.858 g/l.h.

Estudo e análise do coeficiente de absorção acústico do compósito da fibra de cana

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Trabalhar em penitenciárias: violência referida pelos trabalhadores e (in)satisfação no trabalho

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