Método hidrometalúrgico para reciclagem de metais terras raras, cobalto, níquel, ferro e manganês de eletrodos negativos de baterias exauridas de Ni-MH de telefone celular

A hydrometallurgical method for the recovery of rare earth metals, cobalt, nickel, iron, and manganese from the negative electrodes of spent Ni - MH mobile phone batteries was developed. The rare earth compounds were obtained by chemical precipitation at pH 1.5, with sodium cerium sulfate (NaCe(SO4)2.H2O) and lanthanum sulfate (La2(SO4)3.H2O) as the major recovered components. Iron was recovered as Fe(OH)3 and FeO. Manganese was obtained as Mn3O4.The recovered Ni(OH)2 and Co(OH)2 were subsequently used to synthesize LiCoO2, LiNiO2 and CoO, for use as cathodes in ion-Li batteries. The anodes and recycled materials were characterized by analytical techniques.

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SYNGAS PRODUCTION FROM CO2-REFORMING OF CH4 OVER SOL-GEL SYNTHESIZED Ni-Co/Al2O3-MgO-ZrO2 NANOCATALYST: EFFECT OF ZrO2 PRECURSOR ON CATALYST PROPERTIES AND PERFORMANCE

Ni-Co/Al2O3-MgO-ZrO2 nanocatalyst with utilization of two different zirconia precursors, namely, zirconyl nitrate hydrate (ZNH) and zirconyl nitrate solution (ZNS), was synthesized via the sol-gel method. The physiochemical properties of nanocatalysts were characterized by XRD, FESEM, EDX, BET and FTIR analyses and employed for syngas production from CO2-reforming of CH4. XRD patterns, exhibiting proper crystalline structure and homogeneous dispersion of active phase for the nanocatalyst ZNS precursor employed (NCAMZ-ZNS). FESEM and BET results of NCAMZ-ZNS presented more uniform morphology and smaller particle size and consequently higher surface areas. In addition, average particle size of NCAMZ-ZNS was 15.7 nm, which is close to the critical size for Ni-Co catalysts to avoid carbon formation. Moreover, FESEM analysis indicated both prepared samples were nanoscale. EDX analysis confirmed the existence of various elements used and also supported the statements made in the XRD and FESEM analyses regarding dispersion. Based on the excellent physiochemical properties, NCAMZ-ZNS exhibited the best reactant conversion across all of the evaluated temperatures, e.g. CH4 and CO2 conversions were 97.2 and 99% at 850 ºC, respectively. Furthermore, NCAMZ-ZNS demonstrated a stable yield with H2/CO close to unit value during the 1440 min stability test.

METHANE DRY REFORMING OVER Ni SUPPORTED ON PINE SAWDUST ACTIVATED CARBON: EFFECTS OF SUPPORT SURFACE PROPERTIES AND METAL LOADING

The influence of metal loading and support surface functional groups (SFG) on methane dry reforming (MDR) over Ni catalysts supported on pine-sawdust derived activated carbon were studied. Using pine sawdust as the catalyst support precursor, the smallest variety and lowest concentration of SFG led to best Ni dispersion and highest catalytic activity, which increased with Ni loading up to 3 Ni atoms nm-2. At higher Ni loading, the formation of large metal aggregates was observed, consistent with a lower "apparen" surface area and a decrease in catalytic activity. The H2/CO ratio rose with increasing reaction temperature, indicating that increasingly important side reactions were taking place in addition to MDR.

Ni(II), Cu(II), AND Zn(II) COMPLEXES DERIVED FROM A NEW SCHIFF BASE 2-((Z)-(3-METHYLPYRIDIN-2- YLEIMINO)METHYL)PHENOL AND SYNTHESIS OF NANO SIZED METAL OXIDE PARTICLES FROM THESE COMPOUNDS

Synthesis, spectral identification, and magnetic properties of three complexes of Ni(II), Cu(II), and Zn(II) are described. All three compounds have the general formula [M(L)2(H2O)2], where L = deprotonated phenol in the Schiff base 2-((z)-(3-methylpyridin-2-yleimino)methyl)phenol. The three complexes were synthesized in a one-step synthesis and characterized by elemental analysis, Fourier transform infrared spectroscopy, electronic spectra, X-ray diffraction (XRD), and room temperature magnetic moments. The Cu(II) and Ni(II) complexes exhibited room temperature magnetic moments of 1.85 B.M. per copper atom and 2.96 B.M. per nickel atom. The X-band electron spin resonance spectra of a Cu(II) sample in dimethylformamide frozen at 77 K (liquid nitrogen temperature) showed a typical ΔMS = ± 1 transition. The complexes ([M(L)2(H2O)2]) were investigated by the cyclic voltammetry technique, which provided information regarding the electrochemical mechanism of redox behavior of the compounds. Thermal decomposition of the complexes at 750 ºC resulted in the formation of metal oxide nanoparticles. XRD analyses indicated that the nanoparticles had a high degree of crystallinity. The average sizes of the nanoparticles were found to be approximately 54.3, 30.1, and 44.4 nm for NiO, CuO, and ZnO, respectively.

AVALIAÇÃO DE PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DE ELETRODEPÓSITOS DE Ni-W-P OBTIDOS EM CÉLULA DE HULL

Ni–W–P electrodeposits were synthesized in a Hull cell in order to simulate the obtainment under industrial conditions. Complete coverage of panels was accomplished by applying total currents of 1.0 and 2.0 A. Panels obtained with a current of 1.0 A appeared brighter. The best compositional uniformities, as determined by Energy Dispersive Spectrometer (EDS) occurred in the current density ranges of 0.6 to 3.0 A dm−2 and 1.6 to 6.0 A dm−2 obtained with 1.0 and 2.0 A, respectively. However, the best morphological characteristics, as determined by Scanning Electro Microscope (SEM), were observed in those obtained with a total current of 1.0 A. Analysis of corrosion resistance by Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and Potentiodynamic Linear Polarization (PLP) in NaCl have shown significant variations in the amount of corrosion potential, polarization resistance, and even total impedance. The alloys exhibited amorphous character (XRD) and crystallized above 400 °C to Ni and Ni3P phases, and possibly Ni–W, with a subsequent increase in hardness. The results suggest that under industrial conditions, current density variations due to the large and complex geometric shapes of substrates lead to formation of distinct alloys. Furthermore, these materials are potential substitutes for chromium deposits in many applications.

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Microestrutura e resistência à corrosão do Ti c.p. soldado a laser utilizando em prótese sobre implantes

Foram realizados estudos para avaliar a microestrutura, a dureza e a resistência à corrosão do titânio comercialmente puro-Ti c.p. soldado por laser e utilizado na confecção de prótese sobre implantes. Verificou-se que na soldagem a laser a microestrutura apresentou três regiões distintas: o cordão de solda, a zona afetada pelo calor - ZAC e o metal base. O Ti c.p. possui microestrutura granular, a microestrutura do cordão de solda é mais refinada e de maior dureza do que o metal base. A ZAC obtida por este processo de soldagem foi relativamente pequena quando comparada com o processo de soldagem por brasagem. Os ensaios eletroquímicos mostraram que a região da solda apresentou menor resistência à corrosão em meio de NaCl 0,15 molL-1 à temperatura ambiente.

Efeitos ópticos - eletrônicos de solventes nas polarizabilidades eletrônicas do íon Ni2+ no complexo [Ni(C3H4N2)6](CF3SO3)2

Polarizabilidades eletrônicas foram determinadas para o sal de tifluorometanosulfonato de níquel e para o complexo com imidazol, em soluções de metanol e de acetonitrila. A partir dos espectros eletrônicos, registrados numa concentração de 10-3 mol L-1 e pelo uso de um programa SIMP2FOS para o cálculo da força do oscilador experimental e POLAZ-F para o cálculo das polarizabilidades eletrônicas, foi possível perceber a distinta influência dos solventes na deformação da nuvem eletrônica do níquel (II).

A FTIR study of the metal-support interactions and hydrogen spillover on Pd/TiO2 and Ni/TiO2

Nickel and palladium dispersed on titania support were submitted to reductive treatment, under hydrogen, at 200 and 500 ºC. After the reductive thermal treatment the materials were exposed to carbon monoxide (10 Torr) and analyzed in the infrared region. The increasing of the electronic density in the metallic d subshell, produced by the reductive thermal treatment, was monitored by the infrared stretching band shift of carbon monoxide adsorbed and it was interpreted as a consequence of the metal-support interactions. The highest effect was observed for Pd/TiO2 system. From the FTIR spectra was also observed that the hydrogen spillover was stronger on Pd/TiO2 than Ni/TiO2 system.

Distribuição de Cr, Ni, Cu, Cd e Pb em frações húmicas de diferentes tamanhos moleculares extraídas de amostras de água e de sedimentos do reservatório de captação de água superficial Anhumas - Araraquara-SP

Estudou-se a distribuição de Cr, Ni, Cu, Cd e Pb em frações de substâncias húmicas (SH) de diferentes tamanhos moleculares. As SH foram extraídas de amostras de água (SHA) e de sedimentos de superfície (SHSS), interface/água (SHSI) e fundo (SHSF) coletados no reservatório de captação de água superficial Anhumas, localizado no município de Araraquara-SP. Para a extração das SH utilizaram-se os procedimentos recomendados pela Sociedade Internacional de Substâncias Húmicas. Após purificação por diálise, as SH foram fracionadas com base no tamanho molecular utilizando-se sistema de fracionamento seqüencial por ultrafiltração e fluxo tangencial. O fracionamento das amostras de SHA permitiu caracterizar uma distribuição de massa relativamente uniforme dentre as frações de diferentes tamanhos moleculares, com valores maiores nas frações F2 (20,8%) e F4 (23,8%). Exceto para os íons Pb(II) e Cu(II) os quais apresentaram concentrações relativamente mais altas nas frações F2 e F4, respectivamente, de maneira geral, crômio, níquel, cádmio e chumbo têm distribuições similares nas cinco frações com tamanhos moleculares maiores e médios (F1 a F5). Quanto às distribuições de massa nas diferentes frações de substâncias húmicas extraídas de amostras de sedimento de superfície (SHSS), sedimento interface/água (SHSI) e sedimento de fundo (SHSF), as três amostras apresentaram 42-48% das SH nas frações com maiores tamanhos moleculares (F1 e F2), 29-31% nas frações intermediárias (F3 e F4) e 13-20% nas frações com menores tamanhos moleculares (F5 e F6). De modo geral, caracterizaram-se para os íons metálicos, distribuições similares dentre as respectivas frações F1 a F6. Exceções para Pb(II) e Ni(II) em sedimento de superfície com concentrações relativamente menores nas frações F2 e F4, respectivamente.

Revestimento eletrolítico com uma liga amorfa de Ni-W-B, resistente à corrosão e ao desgaste

Estudou-se o processo de eletrodeposição de uma camada amorfa de liga Ni-W-B sobre um cátodo, utilizando um banho contendo sulfato de níquel 0,0185 M, tungstato de sódio 0,0155 M, fosfato de boro 0,0364 M, citrato de sódio 0,0161 M, 1-docecilsulfato de sódio 0,017 g/L e hidróxido de amônio para pH 8,5. Estudos detalhados sobre a influência da temperatura do banho, agitação mecânica e densidade de corrente catódica conduziram as condições ótimas para obtenção de depósitos de ligas satisfatórias. Observou-se que esta liga apresentou, elevada resistência à corrosão e ao desgaste quando comparadas com o cromo duro, além de se comprovar, através da difratometria de raios X, sua característica amorfa. Estas ligas podem ter grande utilidade em várias aplicações nas indústrias químicas, petrolíferas, petroquímicas, navais, de construções civis e automobilísticas em decorrência de algumas características especiais, como alta resistência à corrosão e desgaste e à capacidade de manter suas propriedades mecânicas em altas temperaturas.

Determinação direta e simultânea de Al, As, Fe, Mn e Ni em cachaça por espectrometria de absorção atômica em forno de grafite

Este trabalho propõe um método simples, rápido e confiável para determinação direta e simultânea de Al, As, Fe, Mn e Ni em cachaça por espectrometria de absorção atômica em forno de grafite (GFAAS). A superfície superior da plataforma do tubo de grafite foi revestida com filme à base de tungstênio (WxCyOz).O programa de aquecimento otimizado (temperatura, tempo de rampa, tempo de patamar) foi o seguinte: secagem 1 (100ºC, 5 s, 5 s); secagem 2 (120ºC, 5 s, 5 s); pirólise (1300ºC, 10 s, 30 s); atomização (2200ºC, 1 s, 6 s) e limpeza (2550ºC, 1 s, 3s). Os desvios padrões relativos (n=3) foram < 4,4%, < 0,7%, < 11%, < 6,0%, < 1,2% para os elementos Al, As, Fe, Mn e Ni, respectivamente. A exatidão foi avaliada por meio de testes de adição e recuperação dos analitos em 8 amostras de cachaças comerciais, e as recuperações situaram-se nos seguintes intervalos: 80 - 105% (Al), 81 - 92% (As), 82 - 108% (Fe), 83 - 106% (Mn), 83 - 108% (Ni). Os limites de detecção calculados foram 9,7 µg L-1 Al, 2,3 µg L-1 As, 12 µg L-1 Fe, 14 µg L-1 Mn e 0,8 µg L-1 Ni.

Electrochemical and physical characterization of Ni-Cu-Fe alloy for chlor-alkali hydrogen cathodes

This work describes the development of an alternative acetate bath for the electrochemical codeposition of Ni-Cu-Fe electrodes at low pH that is stable for several weeks and produces electrodes with good performance for chlor-alkali electrolysis. Physical characterization of the electrode surface was made using X ray absorption spectroscopy (XAS), scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive analysis (EDX). The evaluation of the material as electrocatalyst for the hydrogen evolution reaction (her) was carried out in brine solution (160 g L-1 NaCl + 150 g L-1 NaOH) at different temperatures through steady-state polarization curves. The Ni-Cu-Fe electrodes obtained with this bath have shown low overpotentials for the her, around 0.150 V at 353 K, and good stability under continuous long-term operation for 260 hours. One positive aspect of this cathode is that the polarization behavior of the material shows only one Tafel slope over the temperature range of 298 - 353 K.