Síntese e caracterização de materiais mesoporosos para a captura de CO2: influência do óxido de níquel

Several materials are currently under study for the CO2 capture process, like the metal oxides and mixed metal oxides, zeolites, carbonaceous materials, metal-organic frameworks (MOF's) organosilica and modified silica surfaces. In this work, evaluated the adsorption capacity of CO2 in mesoporous materials of different structures, such as MCM-48 and SBA- 15 without impregnating and impregnated with nickel in the proportions 5 %, 10 % and 20 % (m/m), known as 5Ni-MCM-48, 10Ni-MCM-48, 20Ni-MCM-48 and 5Ni-SBA-15, 10NiSBA-15, 20Ni-SBA-15. The materials were characterized by means of X-ray diffraction (XRD), thermal analysis (TG and DTG), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), N2 adsorption and desorption (BET) and scanning electron microscopy (SEM) with EDS. The adsorption process was performed varying the pressure of 100 - 4000 kPa and keeping the temperature constant and equal to 298 K. At a pressure of 100 kPa, higher concentrations of adsorption occurred for the materials 5Ni-MCM-48 (0.795 mmol g-1 ) and SBA-15 (0.914 mmol g-1 ) is not impregnated, and at a pressure of 4000 kPa for MCM-48 materials (14.89 mmol g-1) and SBA-15 (9.97 mmol g-1) not impregnated. The results showed that the adsorption capacity varies positively with the specific area, however, has a direct dependency on the type and geometry of the porous structure of channels. The data were fitted using the Langmuir and Freundlich models and were evaluated thermodynamic parameters Gibbs free energy and entropy of the adsorption system

Síntese, estudo cinético e análise microestrutural do sistema cério-níquel obtido pelo método pechini

The cerium oxide has a high potential for use in removing pollutants after combustion, removal of organic matter in waste water and the fuel-cell technology. The nickel oxide is an attractive material due to its excellent chemical stability and their optical properties, electrical and magnetic. In this work, CeO2-NiO- systems on molars reasons 1:1(I), 1:2(II) e 1:3(III) metal-citric acid were synthesized using the Pechini method. We used techniques of TG / DTG and ATD to monitor the degradation process of organic matter to the formation of the oxide. By thermogravimetric analysis and applying the dynamic method proposed by Coats-Redfern, it was possible to study the reactions of thermal decomposition in order to propose the possible mechanism by which the reaction takes place, as well as the determination of kinetic parameters as activation energy, Ea, pre-exponential factor and parameters of activation. It was observed that both variables exert a significant influence on the formation of complex polymeric precursor. The model that best fitted the experimental data in the dynamic mode was R3, which consists of nuclear growth, which formed the nuclei grow to a continuous reaction interface, it proposes a spherical symmetry (order 2 / 3). The values of enthalpy of activation of the system showed that the reaction in the state of transition is exothermic. The variables of composition, together with the variable temperature of calcination were studied by different techniques such as XRD, IV and SEM. Also a study was conducted microstructure by the Rietveld method, the calculation routine was developed to run the package program FullProf Suite, and analyzed by pseudo-Voigt function. It was found that the molar ratio of variable metal-citric acid in the system CeO2-NiO (I), (II), (III) has strong influence on the microstructural properties, size of crystallites and microstrain network, and can be used to control these properties

Síntese, sinterização e caracterização de ferrita de níquel

In this work we obtain nickel ferrite by the combustion synthesis method whcih involves synthesising in an oven at temperatures of 750oC, 950oC and 125oC. The precursors oxidizing used were nickel nitrate, ferric as an oxidizing and reducing urea (fuel). After obtaining the mixture, the product was deagglomerated and past through a 270 mesh sieve. To assess the structure, morphology, particle size, magnetic and electrical properties of nanoparticles obtained the samples were sintered and characterized by x-ray distraction (XRD), x-ray fluorescence spectroscopy (FRX); scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), vibrating sample magnetometer (MAV ) and electrical permittivity. The results indicated the majority of phase inverse spinel ferrite and Hematite secondary phase nickel and nickel oxide. Through the intensity of the distraction, the average size of the crystallization peaks were half-height width which was calculated using the Scherrer equation. From observing the peaks of all the reflections, it appears that samples are crystal clear with the formation of nanoparticles. Morphologically, the nanoferritas sintered nickel pellet formation was observed with three systems of particle size below 100mn, which favored the formation of soft pellets. The average size of the grains in their micrometric scale. FRX and EDS showed qualitatively the presence of iron elements nickel and oxygen, where through quantitative data we can observe the presence of the secondary phase. The magnetic properties and the saturation magnetization and the coercive field are in accordance with the nickel, ferrite where the curve of hysteresis has aspects of a soft material. Dielectric constant values are below 10 and low tangent loss

Síntese, estudo cinético e análise microestrutural do sistema cério-níquel obtido pelo método pechini

The cerium oxide has a high potential for use in removing pollutants after combustion, removal of organic matter in waste water and the fuel-cell technology. The nickel oxide is an attractive material due to its excellent chemical stability and their optical properties, electrical and magnetic. In this work, CeO2-NiO- systems on molars reasons 1:1(I), 1:2(II) e 1:3(III) metal-citric acid were synthesized using the Pechini method. We used techniques of TG / DTG and ATD to monitor the degradation process of organic matter to the formation of the oxide. By thermogravimetric analysis and applying the dynamic method proposed by Coats-Redfern, it was possible to study the reactions of thermal decomposition in order to propose the possible mechanism by which the reaction takes place, as well as the determination of kinetic parameters as activation energy, Ea, pre-exponential factor and parameters of activation. It was observed that both variables exert a significant influence on the formation of complex polymeric precursor. The model that best fitted the experimental data in the dynamic mode was R3, which consists of nuclear growth, which formed the nuclei grow to a continuous reaction interface, it proposes a spherical symmetry (order 2 / 3). The values of enthalpy of activation of the system showed that the reaction in the state of transition is exothermic. The variables of composition, together with the variable temperature of calcination were studied by different techniques such as XRD, IV and SEM. Also a study was conducted microstructure by the Rietveld method, the calculation routine was developed to run the package program FullProf Suite, and analyzed by pseudo-Voigt function. It was found that the molar ratio of variable metal-citric acid in the system CeO2-NiO (I), (II), (III) has strong influence on the microstructural properties, size of crystallites and microstrain network, and can be used to control these properties

Modelagem e simulação de um reator trickle-bed para hidrogenação de propeno

Neste trabalho foi modelado um reator catalítico heterogêneo, pressurizado, adiabático e provido de reciclo. O leito deste reator está dividido em duas partes, sendo que a primeira opera como um reator trickle-bed, enquanto a segunda opera como um reator de leito fixo, onde os regentes estão em fase líquida. Um Sistema de Hidrogenação de Propeno em operação no Pólo Petroquímico do Sul foi utilizado para fornecer os dados necessários à validação do modelo proposto. Neste sistema, a reação de hidrogenação de propeno, em fase líquida, ocorre sobre um catalisador níquel/óxido de níquel. Uma equação, que representa a taxa da reação no intervalo de temperatura de interesse para o sistema, foi desenvolvida utilizando-se dados experimentais obtidos em um reator batelada. O comportamento termodinâmico foi representado através de dados de equilíbrio do sistema binário hidrogênio-propano. Considerou-se que a fase líquida escoa em plug-flow e a fase gasosa, devido à existência de um selo líquido no interior do reator, foi considerada estagnada.

Estudo da passividade da Liga 600 em meio ácido

A passividade da Liga 600 (76Ni 16Cr 8Fe), em Na2SO4 0,5 M, pH=2,0, em atmosfera desarejada e à temperatura ambiente, foi estudada empregando-se diferentes métodos eletroquímicos e não eletroquímicos. A voltametria cíclica, com eletrodo rotatório de disco, revelou um comportamento típico ativo-passivo, com valores para a densidade de corrente anódica bastante baixos, na ordem de alguns poucos mA/cm2. Dois picos de corrente anódica pouco resolvidos foram observados e atribuídos à provável dissolução ativa de níquel, cromo e ferro. A ausência de picos catódicos e a existência de uma histerese na região de potenciais negativos sugerem que o filme passivo formado na varredura direta não é totalmente reduzido na varredura inversa, permanecendo sempre algum tipo de filme residual sobre a superfície da liga. A região passiva se estende de aproximadamente 100 a 700 mV e corresponde à região onde níquel e cromo puros também encontram-se passivos nas condições experimentais empregadas. Na região de potenciais mais positivos do que 700 mV tem início o processo de dissolução transpassiva da liga. Constatou-se, também, que o comportamento ativo-passivo da liga é essencialmente influenciado pelo comportamento do cromo, o qual é conhecido ser bastante complexo. Através das medidas de impedância eletroquímica foi possível sugerir três circuitos equivalentes para o sistema liga/filme/solução, um para cada região de potencial (de dissolução ativa, passiva e transpassiva). Através dos mesmos pôdese caracterizar a composição química e transformações mais importantes apresentadas pelos filmes passivos formados sobre a Liga 600. As espectroscopias eletrônicas (Auger e XPS) revelaram que os filmes passivos formados são extremamente finos, na faixa de 1,2 a 1,8 nm, e que apresentam uma estrutura duplex, com uma região interna (em contato com a liga) enriquecida em cromo e uma região externa (em contato com a solução) rica em níquel e ferro. Além disso, com base nos resultados obtidos e no modelo previamente proposto para filmes passivos formados sobre o aço inoxidável 304 em solução de borato, é sugerida uma representação esquemática das prováveis estruturas dos óxidos e dos possíveis processos de transporte, para os filmes passivos formados sobre a liga. O comportamento capacitivo dos filmes passivos foi estudado empregando-se a equação de Mott-Schottky. Os resultados obtidos mostram que os filmes formados se comportam como semicondutores degenerados do tipo n e do tipo p, na região de potenciais situada maiores e menores do que o potencial de banda plana, respectivamente. Esse comportamento é considerado conseqüência das propriedades semicondutoras dos óxidos de ferro (tipo n) e cromo (tipo p) presentes nos filmes passivos. Essa interpretação é fortalecida pelos resultados obtidos através das espectroscopias eletrônicas, as quais possibilitam o estabelecimento de uma relação direta entre a composição química das duas regiões de óxidos e a análise de Mott-Schottky. O comportamento dos filmes formados na região de potenciais próximos ao potencial de banda plana é essencialmente controlado pelo óxido de níquel, cujo comportamento pode ser comparado ao de um dielétrico, sem alterar a semicondutividade do óxido de ferro, quando ambos encontram-se misturados. O alto grau de degenerescência se deve ao valor elevado da densidade de doadores e aceptores (~ 1021 cm-3). Baseado nos resultados obtidos, o modelo da estrutura eletrônica previamente proposto para explicar a semicondutividade de filmes passivos e térmicos crescidos sobre o aço inoxidável 304, pode também ser aplicado no presente estudo. Segundo tal modelo, a estrutura eletrônica dos filmes formados pode ser comparada a de uma heterojunção do tipo p–n, onde as regiões de carga espacial encontram-se localizadas nas interfaces liga-filme e filme-solução.

Estudo do desempenho de catalisadores tipo Ni/CexM1-xO2 (M = Zr ou Mn) na reação de oxidação parcial do metano

One of the main applications of methane is in the production of syngas, a mixture of hydrogen and carbon monoxide. Procedures used in this process are steam reforming, CO2 reforming, partial oxidation and autothermal reforming. The present study evaluated and compared the behavior of nickel catalysts supported on mixed oxides of cerium and manganese in the partial oxidation of methane with that of nickel catalysts supported on mixed oxides of cerium and zirconium. Mixed oxides of cerium and zirconium or cerium and manganese were synthesized using two different preparation methods, the polymeric precursor based on Pechini method and combustion reaction using a microwave. This was followed by impregnation with nickel content of 15 %. Samples were calcined at 300, 800 and 900 °C and characterized by specific surface area (SSA), X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), temperature programmed reduction (TPR) and the reaction of partial oxidation of methane. The specific areas of samples decrease with the rise in calcination temperature and after nickel impregnation. Metal-cerium solid solution was formed and the presence of other manganese species outside the solid solution structure was confirmed in the compound with the highest amounts of manganese oxides showed. With regard to scanning electron microscopy, supports based on cerium and zirconium prepared by Pechini method exhibited agglomerated particles without uniform geometry or visible pores on the surface. However, compounds containing manganese presented empty spaces in its structure. Through synthesis by combustion reaction, morphology acquired independently of the proposed composition demonstrated greater porosity in relation to Pechini synthesis. Although catalysts were prepared using different synthesis methods, the insertion of nickel showed very similar reduction profiles (TPR). In relation to nickel catalysts supported on mixed oxide of cerium and zirconium, there is an initial reduction of NiO species that present certain interaction with the support. This is followed by the reduction of Ce4+ in Ce3+ surface, with subsequent bulk reduction. For catalysts containing manganese, a reduction of nickel oxide species occurs, followed by two stages of reduction for species Mn2O3 in Mn3O4 and Mn3O4 in MnO, with subsequent reduction of bulk. With respect to partial oxidation reactions, the nickel catalyst supported on mixed oxide of cerium and zirconium, prepared using the Pechini method, exhibited CH4 conversion of approximately 80 %, with conversion of 81 % when prepared by combustion. This behavior continued for 10 hours of reaction. Manganese content was also found to directly influence catalytic activity of materials; the greater the manganese oxide content, the faster deactivation and destabilization occurred in the catalyst. In both synthesis methods, the nickel catalyst supported on mixed oxide of cerium and zirconium maintained an H2/CO ratio very close to 2 during the 10 hours of partial oxidation reaction. Samples containing manganese displayed smaller H2/CO ratios and lower performance in partial oxidation.

Redução in situ de NIO durante a sinterização de misturas NI/NIO produzidas por metalurgia do pó

The nickel alloys are widely used in the production of various materials, especially those that require mechanical strength characteristics associated with resistance to corrosion, for example, the stainless steel. Another use is the production of nickel alloy sintered from powder of metallic nickel. A promising alternative for the production of sintered components of nickel with an important reduction in costs of starting material is the use of mixtures of powders of Ni-NiO. This work aimed to study in situ reduction of NiO during sintering mixtures of Ni / NiO produced by powder metallurgy. The nickel mixtures have been processed by the technique of powder metallurgy and were pre-sintered in an oven under plasma reducing atmosphere of hydrogen. Mixtures Ni +15%NiO, Ni +25%NiO and Ni +35%NiO were studied and compared with samples consisting only of metallic Ni. Dilatometric tests were performed to study the sintering conditions of the mixtures. The consolidated material was analyzed for their microstructure and microhardness. Dilatometry graphs showed that the addition of nickel oxide in all compositions the active sintering the mixtures studied. In tests of microhardness indentations were made at different points of the sample surface. All compositions showed microhardness values close to the consolidated material from metallic nickel. However, sample containing Ni+35% NiO, showed a large dispersion of the values of microhardness tests performed at different points of the sample surface. Microstructural analysis of the material showed a higher concentration of voids and the presence of oxides in the waste composition of the mixtures Ni 35% NiO. The samples containing Ni+15%NiO showed microstructural characteristics and mechanical properties similar to metallic nickel consolidated under the same conditions of the compositions studied in this work and therefore had great potential for production of sintered nickel alloys

Estudo comparativo in vitro da resistência ao cisalhamento de discos metálicos de níquel-cromo, com ou sem tratamento de superfície, unidos à dentina bovina com quatro cimentos

Pós-graduação em Odontologia Restauradora - ICT

Filmes de nanopartículas de TiO2 e óxido de grafeno para fotocatálise

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2016.

Óxido nítrico: propriedades e potenciais usos terapêuticos

Nitric oxide ( NO) is a substance that acts as a second-messenger and is associated with a number of important physiological functions such as regulation of the vascular tonus, immune modulation and neurotransmission. As a physiological mediator, alteration of its concentration level may cause pathophysiological disfunctions such as hypertension, septic shock and impotence. Possible therapeutic approaches are being developed to control NO levels in vivo. We review herein the main physical and chemical properties of NO, its biological functions and available chemical interventions to reduce and increment its physiological concentration levels. Recent developments in the field are also highlighted.

Dopamina, óxido nítrico e suas interações em modelos para o estudo da esquizofrenia

Modelos experimentais baseados no aumento da neurotransmissão dopaminérgica mimetizam aspectos comportamentais e neuroquímicos característicos da esquizofrenia. Psicoestimulantes, como a anfetamina, são utilizados com esta finalidade, pois aumentam os níveis de dopamina extracelular nas vias mesocorticolímbica e mesoestriatal. As limitações da manipulação direta do sistema dopaminérgico nos modelos animais incentivam abordagens complementares. O óxido nítrico (NO), um neurotransmissor atípico que inibe a recaptação de dopamina e estimula sua liberação, parece modular comportamentos controlados pelo sistema dopaminérgico. O teste de inibição pré-pulso revela uma deficiência no filtro sensório-motor, verificada em esquizofrênicos ou após tratamentos com psicotomiméticos, podendo ser prevenida pela inibição do NO. Esta revisão apresenta evidências da interação do NO com o sistema dopaminérgico em modelos para o estudo da esquizofrenia como uma nova ferramenta de investigação desta patologia.

Eletrodos modificados por hidróxido de níquel: um estudo de revisão sobre suas propriedades estruturais e eletroquímicas visando suas aplicações em eletrocatálise, eletrocromismo e baterias secundárias

The present review paper describes the main features of nickel hydroxide modified electrodes covering its structural and electrochemical behavior and the newest advances promoted by nanostructured architectures. Important aspects such as synthetic procedures and characterization techniques such as X-Ray diffraction, Raman and Infrared spectroscopy, Electronic Microscopy and many others are detailed herein. The most important aspect concerning nickel hydroxide is related to its great versatility covering different fields in electrochemical-based devices such as batteries, electrocatalytic systems and electrochromic electrodes, the fundamental issues of these devices are also commented. Finally, some of the newest advances achieved in each field by the incorporation of nanomaterials will be shown.

Avaliação de alterações timpanométricas em pacientes submetidos à anestesia geral com óxido nitroso

O óxido nitroso é um gás inalatório que pode aumentar a pressão intratimpânica durante o ato anestésico, bem como causar pressão negativa após sua suspensão, principalmente em pacientes com disfunção da tuba auditiva. Estas variações pressóricas podem trazer implicações clínicas, como ruptura de membrana timpânica, desarticulação da cadeia ossicular, hemotímpano, barotrauma, deslocamento de prótese de estapedotomia e lateralização do enxerto nas timpanoplastias, além da entrada de fluido seroso na orelha média durante a fase de pressão negativa. OBJETIVO: Avaliar a influência do óxido nitroso na pressão da orelha média em uma população sem disfunção tubária, realizando timpanometria no pré e pós-operatório. FORMA DE ESTUDO: Coorte transversal. MATERIAL E MÉTODO: Foi realizado um estudo prospectivo com pacientes internados no Hospital Universitário Clementino Fraga Filho - UFRJ, submetidos à anestesia geral com o uso do óxido nitroso a 50%, durante o período de abril a julho de 2003. Avaliou-se ainda se a duração da cirurgia, anestésicos associados, presença de rinite alérgica e desvio de septo nasal poderiam influenciar no aparecimento das alterações da pressão intratimpânica. RESULTADOS: A amostra constituiu-se de 50 pacientes, encontrando-se em quase metade (48%) alterações timpanométricas no pós-operatório (curva tipo C), quando comparado às de controle do pré-operatório (curva tipo A). Sexo e idade não interferiram no aparecimento das alterações timpanométricas no pós-operatório, bem como a duração da cirurgia. O tipo de anestésico volátil associado, desvio de septo nasal e rinite alérgica não exerceram influência na pressão da orelha média no pós-operatório. CONCLUSÃO: O óxido nitroso altera a pressão na orelha média tanto na fase de indução quanto na fase de resolução anestésica.

Hidropsia endolinfática experimental sob ação de inibidor da óxido nítrico sintase tipo II: avaliação com emissões otoacústicas e eletrococleografia

No modelo experimental de hidropsia endolinfática há redução na amplitude das emissões otoacústicas produtos de distorção (EOAPD) e elevação nos limiares eletrofisiológicos na eletrococleografia. Estudos mostraram que há expressão da óxido nítrico sintase tipo II (ONS II) na cóclea com hidropsia, sugerindo a participação do óxido nítrico (ON) na patogênese desta doença. O objetivo deste trabalho foi avaliar a ação de um inibidor da ONS II nas EOAPD e eletrococleografia em cobaias com hidropisia endolinfática experimental. MATERIAL E MÉTODOS: Foram estudadas 16 cobaias nas quais se induziu hidropsia endolinfática experimental por obliteração do ducto e saco endolinfático na orelha direita durante 16 semanas, divididas em dois grupos: oito cobaias recebendo um inibidor da ONS II, a aminoguanidina, por via oral e um grupo de oito cobaias como controle. Comparamos as amplitudes das EOAPD nas médias geométricas de freqüências de 1062, 2187, 4375 e 7000Hz, os limiares eletrofisiológicos nas freqüências de 1000, 2000, 4000 e 6000Hz e a relação entre os potenciais de somação e de ação (PS/PA) entre os grupos. RESULTADOS: Não houve diferença significante nas EOAPD e na relação PS/PA entre os grupos. O grupo que recebeu a aminoguanidina apresentou menor elevação nos limiares eletrofisiológicos nas freqüências de 2000 (p<0,05) e 6000 Hz (p<0,05) na 12ª semana e nas freqüências de 1000 (p<0,05), 2000 (p<0,001), 4000 (p<0,001) e 6000Hz (p<0,001) na 16ª semana. CONCLUSÕES: O inibidor da ONS II reduziu a elevação dos limiares eletrofisiológicos na eletrococleografia na hidropsia endolinfática experimental.