Navegando por Autor "Alves, Ana Paula de Melo"
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Tese Biohidrocarbonetos a partir de processo catalíticos utilizando catalisadores micro e mesoporosos com Co e Mo(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-06-20) Souza, Márcio Cleivo de Morais; Gondim, Amanda Duarte; Araújo, Aruzza Mabel de Morais; https://orcid.org/0000-0001-6202-572X; http://lattes.cnpq.br/6738828245487480; http://lattes.cnpq.br/5217796990900286; Araújo, Antonio Souza de; http://lattes.cnpq.br/9770622597949866; Santos, Elisama Vieira dos; Alves, Ana Paula de Melo; Ruiz, Juan Alberto ChavezA busca por novas fontes de energia renováveis vem crescendo em todo o mundo, este crescimento deve-se aos problemas ambientais causados pelo uso excessivo dos combustíveis fosseis que provocam uma série de danos ao meio ambiente. Diante desta problemática o presente trabalho de doutorado tem por objetivo avaliar o uso dos catalisadores microporosos do tipo ZSM-5 e mesoporosos do tipo MCM-41 impregnados com os metais cobalto e molibdênio na produção de biohidrocarbonetos via pirólise rápida do óleo de girassol. Os materiais catalíticos estudados foram caracterizados por análises de Difração de Raio-X (DRX), Fluorescência de Raio-X (FRX), Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Microscopia Eletrônica por Varredura (MEV) acoplada a Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS). As referidas análises indicaram que as estruturas porosas foram formadas com excelência, e se mantiveram após a impregnação dos metais. O óleo de girassol foi caracterizado por análises físico-químicas, tais como: índice de acidez, peróxido, saponificação, refração, ácidos graxos livres e densidade, e posteriormente foi realizado um estudo térmico e cinético da reação de degradação do óleo utilizando-se catalisadores micro e mesoporosos sintetizados, e com base nos modelos cinéticos livres propostos por Ozawa Flynn Wall (OFW) e Kissinger Akahira Sunose (KAS). As análises termogravimétricas (TGA) do óleo girassol e do óleo de girassol com os catalisadores foram realizadas nas taxas de aquecimento (β) de 10, 20, 30 e 40ºC/min, em seguida os dados foram tratados conforme os modelos propostos, obtendo-se assim valores como: energias de ativação (Ea) para as taxas de conversão (α) 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 e 90%. Os resultados indicaram que todos os catalisadores testados apresentaram atividade catalítica. Para o óleo de girassol a Ea teve variação de 149,9 a 201,6 KJ/mol, para os catalisadores mesoporosos MCM-41, Mo/MCM-41, Co/MCM-41 e Co-Mo/MCM-41 as Ea foram de 121,1 a 143,6, 72,7 a 112,1, 136,5 a 170,6 e 152,2 a 165,4 KJ/mol respectivamente, e para os catalisadores microporosos HZSM-5, Mo/ HZSM-5, Co/ HZSM-5 e Co-Mo/ HZSM-5 as Ea variaram de 119,5 a 153,6, 114,8 a 146,7, 142,9 a 166,4 e 101,5 a 158,0 KJ/mol respectivamente, com destaque para o Mo/MCM-41 e o Mo/HZSM-5, que apresentaram as maiores reduções das energias de ativação (Ea). Tanto no modelo OFW quanto no KAS, as metodologias usadas se mostraram adequadas (R2 > 0,9). Foram calculados também os parâmetros termodinâmicos (A, ΔH, ΔG e ΔS) nas reações de degradação térmica e termocatalítica do óleo de girassol, nos quais podemos destacar o ΔH>0, indicando que se trata de uma reação endotérmica e o ΔG>0, correspondendo a uma reação não espontânea. Os resultados do estudo cinético também foram utilizados como base para as reações de pirólise térmica e catalítica. No processo de pirólise os percentuais de hidrocarbonetos formados foram os seguintes: na pirólise térmica obtevese 16%, nas pirólises catalíticas os percentuais de formação hidrocarbonetos foram 28% (MCM-41), 16% (Mo/MCM-41), 21% (Co/MCM-41) e 45% (Co-Mo/MCM-41). De acordo com os percentuais de hidrocarbonetos formados, na pirólise térmica 53,2% encontram-se na faixa do Bioquerosene de Aviação e 46,8% na faixa do Diesel Verde. Já nas pirólises catalíticas, a presença dos catalisadores favorecera a desoxigenação dos produtos por reação de descarbonilação, deste modo os catalisadores MCM-41, Mo/MCM-41, Co/MCM-41 e Co-Mo/MCM-41 apresentaram 8,6, 0, 0 e 0% na faixa da biogasolina, 29,4, 24,5, 27,5 e 19,4% na faixa do bioquerosene de aviação e 62,0, 75,5, 72,5 e 80,6% na faixa do diesel verde respectivamente.Tese Cinética e pirólise do óleo de licuri (Syagrus coronata) utilizando vermiculita sódica/ácida com óxido de zinco para obtenção de bio-óleo(2019-06-27) Oliveira, João Leonardo Freitas; Gondim, Amanda Duarte; Alves, Ana Paula de Melo; ; ; ; Silva, Djalma Ribeiro da; ; Araújo, Aruzza Mabel de Morais; ; Silva, Edjane Fabiula Buriti da; ; Rodrigues, Meiry Gláucia Freire;A utilização de combustíveis derivados de fontes não renováveis, como o petróleo, nas últimas décadas ocasionou grandes alterações no clima com o aquecimento global. A dependência de fontes de energia fósseis ainda é o grande desafio dos pesquisadores e das novas gerações, em 2015 vários países assinaram o acordo de Paris com metas para a redução de dióxido de carbono, sendo o marco inicial para novas políticas públicas com incentivos para a produção de biocombustíveis em todo o mundo. Neste trabalho, o óleo de licuri (Syagrus coronata) foi utilizado como fonte renovável para a obtenção de bio-óleo rico em hidrocarbonetos, para tanto, a vermiculita sódica e ácida foram utilizadas como catalisadores e suporte catalítico para o óxido de zinco, realizando estudos de conversão e desoxigenação final do óleo. Ao todo foram sintetizados seis catalisadores, óxido de zinco (ZnO), vermiculita sódica suportada com óxido de zinco nas porcentagens em massa de 1 e 6% (VZn1 e VZn6), a vermiculita sódica (V) e vermiculita ácida com 1% e 6% de óxido de zinco, VaZn1 e VaZn6, respectivamente. Os catalisadores em estudo foram caracterizados pelas seguintes técnicas: Difratometria de Raios-X (DRX), Análise Termogravimétrica (TGA), Adsorção/Dessorção de Nitrogênio, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Fluorescência de Raios-X (FRX). Os testes de pirólise para a determinação da energia de ativação foram realizados numa balança termogravimétrica seguindo os modelos cinéticos de Kissinger–Akahira–Sunose (KAS) e Ozawa Flynn-Wall (OFW). A pirólise rápida foi realizada utilizando um pirolisador acoplado ao sistema de injeção de um cromatógrafo a gás com detector de massas (Py-CG/MS) para separação e determinação da composição do bio-óleo. No estudo cinético da pirólise do óleo de licuri, os catalisadores que apresentaram maior atividade catalítica foram a V, VZn1 e VaZn1, apresentando energia de ativação inferior a pirólise térmica do óleo a partir da conversão de 10%. O VZn1 e o VaZn1, apresentaram uma maior atividade para a formação de hidrocarbonetos por desoxigenação do óleo, com hidrocarbonetos formados majoritariamente na faixa do querosene com 53,5% (C11-C16) para o catalisador com a vermiculita sódica e na faixa da gasolina com 39,7% (C5-C10) e diesel 41,8% (C16-C24) com a utilização do VaZn1, mostrando que o óxido de zinco associado a vermiculita apresenta-se como uma alternativa a catalisadores convencionais para estudos na área de pirólise e produção de bio-óleo a partir do óleo de licuri.Artigo Influencia da ativaçao acida na estabilidade termica de hibridos vermiculita/epoxido(ABRATEC, 2010-04) Alves, Ana Paula de Melo; Germano, Ana Fernanda de S.; Arakaki, Luiza N. H.; Fonseca, Maria G. da; Araujo, Antonio S.Dissertação Síntese, caracterização e atividade fotocatalítica dos óxidos a base de CoFe2O4/Fe2O3 dispersos na KIT-6(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-05-18) Soares, Johnatan de Oliveira; Braga, Tiago Pinheiro; Oliveira, Fernando José Volpi Eusébio de; https://orcid.org/0000-0001-9543-7368; http://lattes.cnpq.br/9170391410490804; Castro, Pollyana Souza; https://orcid.org/0000-0001-6768-1865; http://lattes.cnpq.br/4538444915937772; Alves, Ana Paula de MeloAlguns compostos venéficos apresentam resistência à degradação por tratamentos de efluente comuns. Por essa razão, é necessário o desenvolvimento de novos métodos e materiais capazes de resolver esta problemática. Dessa maneira, o presente trabalho se propôs a sintetizar e caracterizar o sólido CoFe2O4/Fe2O3-KIT-6, e avaliar seu desempenho na degradação fotocatalítica do Fenol e do corante remazol vermelho ultra RGB. O material obtido foi caracterizado por Difração de raios-X (DRX), Espectroscopia Mössbauer, Fluorescência de raios X (FRX), Infravermelho com adsorção de piridina e NO (FTIR), Espectroscopia Raman, Análise termogravimétrica (TGA), adsorção/dessorção de N2, Redução à temperatura programada (TPR-H2), Dessorção à temperatura programada (TPDCO2), Microscopia eletrônica de varredura (MEV), Microscopia eletrônica de transmissão (MET) e Espectroscopia de reflectância difusa (DRS). A partir das análises de DRX, fissisorção de N2, Raman, TG e Mössbauer foi possível identificar que a fase CoFe2O4/Fe2O3 desejada foi obtida suportada na KIT-6 que manteve as suas propriedades estruturais. As bandas em 1450, 1490 e 1609 cm-1 no FTIR-piridina e o perfil de FTIR-NO indicam a presença de sítios ácidos de Lewis, enquanto que o perfil de TPD-CO2 mostrou grande quantidade de sítios básicos fracos. O resultado de TPR-H2 mostra um perfil de redução com eventos significativos em torno de 450°C e 850°C referente a redução do Fe e Co. As imagens de MEV e o MET confirmam que a morfologia do suporte não foi significavamente alterada após impregnação dos metais. A energia de band-gap de 1,7 eV indica que o composto pode ser aplicado na degradação fotocatalítica sob luz UV/visível, com a possibilidade de separação magnética ao fim da reação. Os resultados de fotocatálise indicam baixa degradação do fenol nas condições aplicadas e degradação completa do corante remazol vermelho ultra RGB em 1 hora de reação. A combinação do fotocatalisador proposto com a fase anatase (TiO2) demostra melhorias significativas no processo de degradação mesmo na ausência de H2O2.Tese Síntese, caracterização e avaliação de compostos de Nióbio como catalisadores para o tratamento de águas e reaproveitamento do glicerol(2018-10-19) Batista, Luana Márcia Bezerra; Gondim, Amanda Duarte; Alves, Ana Paula de Melo; ; ; ; Araújo, Antonio Souza de; ; Araújo, Aruzza Mabel de Morais; ; Silva, Edjane Fabiula Buriti da; ; Santos, Nataly Albuquerque dos;O Brasil possui a maior quantidade de reservas de nióbio do planeta, estimadas em aproximadamente 98%. Apesar disso, o interesse do Governo na exploração do mineral é limitado, o que reduziu o conhecimento do país sobre inúmeras aplicações ambientais e tecnológicas dos compostos de nióbio. Assim, estudos voltados para agregar valor ao nióbio e seus compostos são imprescindíveis. Portanto, esta tese avaliou o potencial de diferentes compostos de nióbio nas seguintes aplicações: (I) tratamento de águas e (II) valorização do coproduto da produção do biodiesel (glicerol). Os resultados alcançados foram divididos no formato de artigo em dois capítulos distintos. Primeiramente, foi aplicado o catalisador oxihidróxido de nióbio (NbO2OH) no tratamento de água, por meio da descoloração do corante alaranjado de metila usando a fotocatálise solar. O NbO2OH foi caracterizado por difratometria de raios-X, adsorção e dessorção de N2, espetroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de reflectância difusa na região do ultravioleta visível e ponto de carga zero. As caracterizações elucidaram que o NbO2OH é um material com estrutura amorfa, constituído por ligações Nb-OH e com band-gap igual a 3,6 eV, favorecendo sua aplicação na fotocatálise. A eficiência catalítica do NbO2OH foi avaliada através da variação das concentrações de corante, H2O2, pH e dosagem do NbO2OH. As melhores condições de tratamento foram, 15 mg L-1 do corante, 0,1 M de H2O2, pH = 4,0 e 1 g L-1 de NbO2OH, resultando na completa descoloração do corante após 10 minutos de tratamento. O NbO2OH foi reutilizado e, ao final de cinco ciclos de tratamento, a eficiência continuou inalterada, confirmando sua estabilidade. Depois, catalisadores de nióbio suportados em vermiculita sódica (Nb2O5/V0) e tratada com ácido clorídrico 3 mol L-1 (Nb2O5/V3) foram preparados pelo método de impregnação incipiente. Para comparação também foi sintetizado o Nb2O5. Todos os catalisadores foram caracterizados por adsorção e dessorção de N2, espectroscopia dispersiva de raios-X, difratometria de raios-X, espectroscopia de reflectância difusa na região do ultravioleta visível e espectroscopia Raman. As técnicas de caracterização evidenciaram a presença do Nb2O5 na fase cristalina TT na superfície do suporte V0 e na fase amorfa na superfície do suporte V3. A melhor dispersão do óxido de nióbio foi no suporte V3 (SBET = 464, 5 m2 g -1 ), devido sua maior área específica comparada a V0 (SBET = 0,7 m2 g -1 ). A pirólise rápida do glicerol sob os catalisadores Nb2O5/V0, Nb2O5/V3 e Nb2O5 foi investigada por meio do instrumento Py-GC-MS. Os resultados mostraram alta conversão do glicerol com o Nb2O5 (82,2 %), com maior rendimento para produtos oxigenados, como ácidos (25,1 %), álcoois (19,8 %) e ésteres (23,7 %). Comparativamente, na presença do catalisador Nb2O5/V3, ocorreu maior desoxigenação (CO2 = 6,4 %), não identificando ésteres, e favorecendo ácidos (15,9 %), álcoois (19, 7 %) e aldeídos (10,8 %). O Nb2O5/V0 exerceu a influência mais fraca para todos os produtos identificados, semelhante a pirólise térmica. Os distintos comportamentos catalíticos dos três catalisadores podem ser atribuídos assuas diferentes acidez e propriedades texturais. Os compostos de nióbio estudados são catalisadores promissores para ambas as aplicações realizadas, servindo de estímulo para o desenvolvimento da tecnologia do nióbio no nosso país.Artigo Synthesis and characterization of hybrids derived from vermiculite chloropropyl and aliphatic diamines(Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2007) Alves, Ana Paula de Melo; Silva, André Leonardo P.; Silva, Oberto G. da; Fonseca, Maria G. da; Arakaki, Luiza N. H.; Espínola, J. G. P.Tese Vermiculitas tratadas quimicamente na obtenção de sólidos microporosos como precursores para híbridos inorgânico-orgânicos com aplicações adsortivas(2010-09-30) Alves, Ana Paula de Melo