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Análise comparativa do efeito do Al e Bi na liga Sn-9%Zn: parâmetros térmicos, microestrutura e propriedades mecânicas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-08-21) Bezerra Neta, Ione Amorim; Silva, Bismarck Luiz; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; http://lattes.cnpq.br/4377238190630005; https://orcid.org/0000-0002-5744-8055; http://lattes.cnpq.br/4237409241499220; Peres, Maurício Mhirdaui; Rodrigues, Adilson Vitor; Siqueira Filho, Cláudio Alves de; Dantas, Suylan Lourdes de Araújo
A busca por soluções viáveis para a substituição das ligas Sn-Pb em juntas soldadas de microcomponentes eletrônicos tem recebido atenção especial nos últimos anos. Nesse sentido, a liga eutética Sn-9%Zn é uma alternativa promissora, pois apresenta temperatura eutética (198°C) similar à liga Sn-38%Pb, baixo custo e excelentes propriedades mecânicas. Contudo, essas ligas exibem desvantagens como baixa resistência à corrosão, o que limita o uso prático em operações de soldagem branda. Uma das alternativas de melhoria é a modificação com alumínio (Al) e bismuto (Bi). Esses elementos promovem modificações na microestrutura e propriedades mecânicas. Diante disso, o presente trabalho objetiva estudar o efeito da adição de Al (0,5% e 2,0% em massa) e de Bi (3,0% e 6,0% em massa) nos parâmetros térmicos de solidificação (taxa de resfriamento-ṪL e velocidade de solidificação-VL), microestrutura, macrossegregação, propriedades mecânicas e modos de fratura das ligas Sn-9%Zn-X solidificadas direcionalmente. As amostras foram caracterizadas por Microscopia Óptica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Fluorescência de Raios-X (FRX), Difração de Raios-X (DRX), além das análises de propriedades mecânicas por tração. Cálculos termodinâmicos foram realizadas pelo método CALPHAD via software Thermo-calc, a fim de avaliar a sequência de solidificação, as composições das fases e as temperaturas de transformações de fase. Como resultados principais destacam-se: as adições de Al e Bi na liga binária Sn-9%Zn aumentaram os valores de TL e reduziram os valores de TE, aumentando assim, o intervalo de solidificação para as ligas examinadas. A liga Sn-9%Zn-3,0%Bi foi única a exibir um crescimento colunar na macroestrutura, observando-se uma Transição Colunar-Equiaxial (TCE) no restante das ligas. Crescimentos de células eutéticas têm sido observados para as ligas Sn-Zn-Al e Sn-Zn-Bi, compostas pelas fases Sn+Zn+Al e Sn+Zn+Bi, respectivamente. Apenas o teor de 2%Al foi capaz de alterar a escala microestrutural, refinando sutilmente o arranjo celular eutético. Por outro lado, todos os teores de Bi adicionados resultaram no refinamento microestrutural. As morfologias das partículas de Bi e da fase α-Zn (da mistura eutética) se mostraram dependentes do teor de soluto e da taxa de resfriamento. As adições de Al promoveram uma redução tanto do limite de resistência à tração (σu) quanto do alongamento até a fratura (δ). Por outro lado, as adições de Bi promoveram um aumento de σu e uma redução de δ. Em comparação à binária Sn-9%Zn, nota-se que o Al não alterou o modo de fratura, permanecendo dúctil, enquanto o Bi induziu um mecanismo de fratura frágil por clivagem.
Análise das propriedades fotocatalíticas de CdMoO4 dopado com íons de Cálcio obtidos via síntese sonoquímica
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-07-03) Lima, Ana Beatriz de; Motta, Fabiana Villela da; https://orcid.org/0000-0002-3523-737X; http://lattes.cnpq.br/9918299069511517; https://orcid.org/0000-0002-6362-2953; http://lattes.cnpq.br/4569791580248550; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; https://orcid.org/0000-0001-9016-4217; http://lattes.cnpq.br/9558299312183852; Castro, Mário Andrean Macedo; https://orcid.org/0000-0001-8971-8382; http://lattes.cnpq.br/9312824634888125
Dentre os molibdatos metálicos, destacam-se os fotocatalisadores de molibdato metálico do tipo scheelita, com fórmula química AMoO4 e estrutura tetragonal, em que A representa cátions bivalentes, tais como Cd, Ca, Pb, Ba e Sr. Atualmente têm sido muito investigados em decorrência das suas aplicações como fotocatalisadores, detectores de cintilação e dispositivos fotoluminescentes. O molibdato de cádmio, em particular, é um material de interesse por exibir excelente desempenho óptico e elétrico. Especificamente, as propriedades fotocatalíticas e fotoluminescentes são potencializadas pela dopagem com outros elementos. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo sintetizar molibdato de cádmio puro, CdMoO4, e amostras de CdMoO4 dopadas com diferentes porcentagens de Cálcio (1%, 2%, 4%, 8% e 16% molar), pelo método sonoquímico a fim de estudar e comparar a atividade fotocatalítica das amostras para remoção do corante Azul de Metileno da água. O método sonoquímico empregado neste trabalho mostrou-se eficiente para a obtenção das amostras de CdMoO4. As propriedades ópticas foram investigadas a fim de relacioná-las com as propriedades fotocatalíticas. Os padrões de DRX mostraram que todos os picos, para todas as amostras, foram indexados a uma fase tetragonal com o grupo espacial de CdMoO4. Não houve formação de fase secundária, indicando que a dopagem ocorreu com sucesso. As micrografias do MEV-FEG indicaram que as amostras consistem principalmente em microesferas que tendem a se agregar. A energia de gap das amostras variou entre 3,6 e 3,7 eV. Quanto à atividade fotocatalítica, a amostra dopada com 2% de Cálcio apresentou o melhor desempenho de degradação frente ao corante Azul de Metileno, chegando a degradar 100% do corante em 100 min de degradação fotocatalítica.
Avaliação de minérios e rejeitos industriais à base de ferro como transportadores de oxigênio e do resíduo do algodão colorido para o processo Biomass Chemical Looping Gasification – BCLG
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-11-14) Santiago, Rebecca Araújo Barros do Nascimento; Melo, Dulce Maria de Araújo; Rubio, Iñaki Adánez; https://orcid.org/0000-0001-9845-2360; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; http://lattes.cnpq.br/1877747013074680; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; https://orcid.org/0000-0001-9016-4217; http://lattes.cnpq.br/9558299312183852; Braga, Renata Martins
A redução das emissões antropogênicas de gases de efeito estufa (GEE) tornou-se uma das principais preocupações ambientais enfrentadas neste século. Limitar o aquecimento global a 1,5 ºC até 2100, conforme estabelecido no Acordo de Paris, requer minimizar as emissões cumulativas de CO2 e de outros GEE, como o metano (CH4). Nesse contexto, a utilização de biocombustíveis (biomassas) associado a processos de Captura e Armazenamento de CO2 (CAC) apresenta-se como uma solução atrativa a fim de alcançar zero emissões de dióxido de carbono em processos industriais. Biomass Chemical Looping Gaseification – BCLG surgiu como uma opção inovadora e vantajosa em relação a gaseificação convencional, pois produz gás de síntese de elevada pureza, não diluído em N2 e com menor penalidade energética e econômica. Um critério fundamental no desenvolvimento do processo BCLG é a seleção adequada de um transportador de oxigênio (TO). Minérios e rejeitos à base de ferro são atrativos em aplicações industriais Chemical Looping (CL) devido a seu baixo custo, abundância e composição heterogênea. Em vista disso, esta tese de doutorado tem como objetivo avaliar o potencial de quatro transportadores de oxigênio à base de ferro, como minério de ferro do Brasil (Carajás - CRJ), resíduos de ferro da indústria siderúrgica (Derramamento – DRM) e (Carepa - CRP), com também da mistura física do DRM com o resíduo da casca de ovo (DRM-RCO), para posterior aplicação no processo BCLG. Dessa forma, analisou-se o potencial energético do resíduo do algodão colorido (BRAC) através de técnicas de caracterizações como densidade aparente, análise imediata, poder calorífico e análise química elementar. Os transportadores de oxigênio foram avaliados por técnicas como Florescência de Raios X (FRX), Difração de Raios X (DRX), Granulometria a laser, Picnometria, Microscopia Eletrônica de Varredura por emissão de campo (MEV-FEG) com Espectroscopia por Energia Dispersiva de Raios X (EDX), Temperatura Programada de Redução (RTP), resistência mecânica, perda por atrito (Air Jate Index) e avaliação da reatividade por termogravimetria. Após às caracterizações, verificou-se que a biomassa BRAC é um potencial combustível pois apresentou características composicionais e energéticas promissoras para o processo BCLG. Como também, que o TO CRJ possuía propriedades físico-químicas apropriadas para ser avaliado no reator de leito fluidizado descontínuo – Reator Batch, sob condições semelhantes às de CLC, utilizando como gás combustível H2, CO e CH4 a diferentes temperaturas (850 °C, 900 °C e 950 °C). As partículas CRJ pós-Batch foram avaliadas por técnicas de caracterização: Resistência mecânica, AJI, DRX, MEV-FEG e análise da reatividade com H2 e CH4. Foi possível concluir que o transportador CRJ apresentou boa conversão do combustível e reatividade com H2, seguido do combustível CO e por fim, com CH4. Outrossim, não apresentou deposição de carbono e foi observado mínima perda por atrito durante 12h de operação, resultando em um tempo de vida útil de 12.030h. Após os testes no Reator Batch, o TO CRJ não apresentou problemas de aglomeração e desfluidização e manteve sua reatividade sob gás hidrogênio.
Avaliação do efeito da adição de resíduo de borracha de pneu e brita calcária na formulação de compósitos cimentíceos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-05-30) Silva Junior, Francisco Alves da; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; http://lattes.cnpq.br/7792040144191090; Paskocimas, Carlos Alberto; ; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411; Anjos, Marcos Alyssandro Soares dos; ; http://lattes.cnpq.br/3904325866154130; Santos, Maria Luiza Lopes de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/7052771233872451; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; ; http://lattes.cnpq.br/9558299312183852
Pesquisas têm mostrado que a introdução de borracha no concreto melhoram as características de deformabilidade deste, assim como, contribuem para destinação ambiental de resíduos gerados no processo de recauchutagem de pneus. Somado a isto, existe uma alta disponibilidade de rocha calcária no interior do RN e do CE. O não conhecimento desta pedra, não possibilita sua ampla utilização como agregado, deixando, esta farta oferta ociosa. Um compósito de brita do tipo calcária, com proporções de resíduo de borracha de pneu que pudesse ser utilizado como concreto seria uma alternativa para concretos destinados a baixas solicitações. Logo, este trabalho possui como objetivo a avaliação das caraterísticas de concretos contendo brita calcária e proporções de substituição do agregado miúdo (areia) por resíduo de borracha de pneus. Para tanto, caracterizou-se os materiais componentes do concreto, confeccionou-se corpos de prova de concretos com brita calcária, a partir do traço 1,0: 2,5: 3,5, variando-se a relação água/cimento, e inserindo-se um plastificante comercial, sem a proporção de resíduo, chamados de referência. A partir deste, foram escolhidos nas mesmas proporções concretos com e sem a presença do aditivo, assim como, estes com a utilização da brita granítica, por ser a mais utilizada. Escolhidas as referências, a estas foram acrescidas substituições de parte do agregado miúdo (areia) por resíduo de borracha de pneu proveniente do processo de recauchutagem, tratados com NaOH 1 M, nas proporções de 5,0 a 20,0 % em massa, curados e expostos ao ambiente semiárido. Os resultados indicam a possibilidade de utilização da brita calcária na composição do concreto com correção da trabalhabilidade utilizando-se plastificante. Observou-se uma diminuição nas propriedades mecânicas dos concretos com incrementos de resíduo de borracha, porém existe uma melhora de tenacidade, e deformabilidade do compósito, o que o torna interessante para a construção de pisos de concretos não estruturais, assim como, o resíduo retardou o processo de endurecimento, continuando o concreto a ganhar resistência, após os 28 dias
Caracterização das propriedades fotocatalíticas e fotoluminescentes de Bi2WO6:xPr3+ com adição de extrato de beterraba obtidos pelo método hidrotérmico assistido por microondas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-09-22) Brito, Ana Melissa Paula; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; Motta, Fabiana Villela da; https://orcid.org/0000-0002-3523-737X; http://lattes.cnpq.br/9918299069511517; https://orcid.org/0000-0001-9016-4217; http://lattes.cnpq.br/9558299312183852; https://orcid.org/0000-0003-1775-3933; http://lattes.cnpq.br/5950685472246883; Bernardi, Maria Ines Basso
A síntese verde tem se mostrado promissora para a obtenção de nanopartículas por ser uma alternativa econômica e ambientalmente correta. Devido suas propriedades estruturais e eletroquímicas interessantes e empregando diferentes formas de obtenção, o tungstato de bismuto (Bi2WO6) se destaca como um fotocatalisador, para remediação ambiental. Neste trabalho, nanopartículas de Bi2WO6:xPr3+ (x = 0; 1 e 3 %molar), com adição de extrato de beterraba (EB), foram sintetizadas pelo método hidrotérmico assistido por micro-ondas à 150 °C por 60 min. Por conseguinte, as amostras foram caracterizadas estruturalmente pela técnica de difração de raios X (DRX) e sua morfologia foi investigada pela microscopia eletrônica de varredura de emissão de campo (MEV-FEG). A atividade fotocatalítica das amostras foi quantificada pela técnica de espectroscopia de UV-Visível (UV-Vis) por meio da degradação dos corantes azul de metileno (AM) e violeta cristal (VC) por irradiação ultravioleta e solar. As propriedades ópticas foram investigadas por meio da técnica de fotoluminescência (FL). Os resultados dos padrões de DRX mostraram que as amostras possuem uma estrutura cristalina ortorrômbica e boa cristalinidade, sem a presença de fases secundárias, o que indica que a presença do dopante Pr3+ e a adição do extrato de beterraba, não geram fases adicionais. Além disso, o tamanho de cristalito variou entre 6,48 nm à 10,27 nm, apresentando um ligeiro aumento quando inserido o dopante Pr3+, mas à medida que aumentou a quantidade de EB, o tamanho de cristalito diminuiu. As micrografias de MEV-FEG constataram que a morfologia predominante das nanopartículas é semelhante a uma flor. A energia de banda de gap dos Bi2WO6:xPr3+ variou entre 3,56 eV a 3,65 eV. Os testes fotocatalíticos indicam que todas as amostras apresentam potencial para degradar as moléculas dos corantes AM e VC. Além disso, observou-se que o mecanismo fotocatalítico atuante consiste em superóxidos e buracos. Ademais, os espectros de FL constatou que as nanopartículas apresentaram o índice de renderização de cor (CRI) maior que 80% que tornam esse nanomaterial potencial para aplicações em diodos emissores de luz branca de alta qualidade. Portanto, as nanopartículas de Bi2WO6:xPr3+, utilizando síntese verde e a luz solar, pode ser uma alternativa promissora, eficiente e econômica para a degradação de corantes orgânicos como também para aplicações em diodos emissores de luz branca.
Caracterização das propriedades fotoluminescentes de Ba1-xZnxMoO4 sintetizados pelo método de spray pirólise ultrassônico
(2017-12-18) Santiago, Anderson de Azevedo Gomes; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; Motta, Fabiana Villela da; ; ; ; Godinho Júnior, Mário;
Os molibdatos vêm sendo objeto de estudos devido as suas diversas aplicações. Entre os molibdatos, o molibdato de bário (BaMoO4) e molibdato de zinco (ZnMoO4) têm se destacado pelas suas interessantes propriedades fotoluminescentes, com emissões de luz na região do azul, verde e laranja, e pelos seus diferentes métodos de obtenção, como hidrotermal, sol-gel e coprecipitação. Pós de Ba1-xZnxMoO4 (x=0; 0,25; 0,50; 0,75 e 1) foram sintetizados, em etapa única, pelo método de spray pirólise ultrassônico, utilizando temperaturas de 1000 ºC e 1100 ºC. O tempo para formação das partículas dentro do reator foi de aproximadamente 1 min. As amostras foram caracterizadas estruturalmente pela técnica de difração de raios X e morfologicamente pela técnica de microscopia eletrônica de varredura de emissão de campo (MEV-FEG). As propriedades ópticas das amostras foram estudadas utilizando as espectroscopias de UV-visível e de fotoluminescência (FL). Os padrões de DRX mostraram que as amostras com x = 0 e x = 1 têm estrutura cristalina scheelita tetragonal e triclínica, respectivamente, sem a presença de fases secundárias. Por outro lado, as amostras com x = 0,25, 0,50 e 0,75 revelaram a formação de uma heteroestrutura tetragonal/triclínica, em que ocorre substituição atômica de Ba2+ por Zn2+ na estrutura tetragonal do BaMoO4 e na estrutura triclínica do ZnMoO4 ocorrendo a substituição atômica de Zn2+ por Ba2+. As micrografias de MEV-FEG demostraram que as partículas obtidas têm morfologia predominantemente esférica, com diâmetros que variam entre 100 e 1500 nm. A energia de gap dos Ba1-xZnxMoO4 variou entre 4,56 eV à 4,17 eV, com os pós com x = 0 se obteve os valores mais elevados (4,54 eV e 4,56 eV) e os pós com x = 1 os valores mais baixos (4,17 eV e 4,26 eV). Dessa forma, foi percebido que as energias de gap das amostras diminuem com o aumento do valor de x, ou seja, com aumento da substituição dos átomos de Ba2+ pelos de Zn2+. Os espetros fotoluminescentes (FL) das amostras apresentaram comportamento banda larga, com emissão predominante na região laranja-vermelho e pequena contribuição de emissão da região azul-verde, com a amostra de x = 0,75 obtida à 1000 °C mostrando maior intensidade FL. As coordenadas de cromaticidade x e y mostraram que as amostras com x ≤ 0,75 apresentam emissão em laranja, entretanto, as amostras com x = 1 apresentaram emissão em branco, podendo ser um candidato promissor para aplicações em diodos emissores de luz.
Caracterização das propriedades superficiais de nanocompósito polímeroargila montmorilonítica funcionalizada
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-06-02) Azevedo, Arthur Gabriel Bezerra de; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; Nascimento, Maria Carolina Burgos Costa do; ; ; ; Araújo, Vinícius Dantas de;
Nanocompósitos de matriz polimérica termofixa e carga inorgânica nanoestruturada vêm apresentando maior demanda industrial nos últimos anos. As pesquisas recentes nesta área buscam incorporação de carga a baixas porcentagens de massa (inferiores a 5%) visando maximizar propriedades do nanocompósito sem prejudicar fatores como tenacidade. Neste trabalho, nanocompósitos polímero-argila foram produzidos a partir de resina epóxi e uma argila montmorilonítica. Um teor de 3% em massa de argila foi incorporado na resina através de dispersão em acetona, agitação mecânica e aplicação de vácuo. Os nanocompósitos obtidos foram depositados na forma de filmes, em placas de aço inox. A argila comercial Cloisite 10A foi tratada utilizando-se etilenoglicol para remoção de compostos interlamelares e esfoliação da estrutura. O material foi funcionalizado com três diferentes agentes de acoplamento, denominados silanos, (3- Aminopropil)triethoxisilano (APTES), Trietoxivinilsilano (TEVS) e 3- (Trimetoxisilil) propil metacrilato (MEMO). Os minerais modificados foram avaliados por intermédio de difração de raios-X (DRX), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e análise de área superficial específica pelo método BET. As análises sugerem que os materiais obtidos apresentaram estrutura esfoliada antes da incorporação na resina, com os agentes silanos incorporados no espaço interlamelar do argilomineral, o que foi observado por meio da significativa modificação no espaçamento basal de sua estrutura e alteração de área superficial específica. As análises de microscopia de força atômica (AFM) e ângulo de contato realizadas nos nanocompósitos obtidos indicaram que a presença dos agentes de acoplamento ocasionou mudanças superficiais nos nanocompósitos, variando sua rugosidade e obtendo-se um aumento de aproximadamente 45% no ângulo de contato para o nanocompósito contendo TEVS. Os materiais modificados com MEMO apresentaram alterações no ângulo de contato. Para o nanocompósito contendo APTES, as análises indicaram uma tendência ao aumento de hidrofilicidade.
Compósito de zircônia comercial com hidroxiapatita pura produzida via método sol gel para aplicações biomédicas
(2018-02-23) Ferreira, Camyla Regina Dantas; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; Motta, Fabiana Villela da; ; ; ; Bernardi, Maria Inês Basso;
Por apresentar excelentes propriedades mecânicas como tenacidade, resistência mecânica e módulo de elasticidade semelhantes à de ligas de aço inoxidável, além de baixa toxicidade, a zircônia é um biomaterial cerâmico com diversas aplicações. No entanto, a zircônia possui baixa afinidade com células e tecidos, pois é um material bioinerte, e em decorrência de suas elevadas propriedades mecânicas em relação ao osso, podem surgir concentrações de tensão irregulares, resultando em fratura. A hidroxiapatita, por sua vez, pertence à família dos fosfatos de cálcio, apresenta elevado módulo de elasticidade, e está presente em compostos naturais como o tecido duro, osso, dentina e esmalte dental, sendo um material bioativo sem resistência mecânica adequada. Com o intuito de obter um material com elevada tenacidade à fratura e afinidade com células e tecidos, foram desenvolvidos e investigados compósitos de zircônia e hidroxiapatita. Para este trabalho a zircônia utilizada foi a zircônia dopada com 8% de ítria, comercial, e a hidroxiapatita foi sintetizada via método sol-gel a diferentes temperaturas e tempos de calcinação (500°C/2h, 500°C/4h, 500°C/6h; 700°C/1h, 700°C/2h, 700°C/4h; 900°C/4h). As amostras apresentaram camada de zircônia dopada com ítria comercial seguida de camada do material compósito, produzido com zircônia comercial e hidroxiapatita calcinada a 700°C/4h, nas seguintes proporções YSZ/HA 95/5, YSZ/HA 90/10, YSZ/HA 85/15 e YSZ/HA 80/20. As amostras foram caracterizadas por: Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Método BET, Ensaio de Arquimedes, Microdureza Vickers e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados do DRX mostraram a formação de fase majoritária hidroxiapatita a diferentes temperaturas e tempos de calcinação, havendo a formação dos materiais compósitos com área superficial e dureza diminuindo com o aumento da presença de hidroxiapatita. As amostras YSZ/HA 85/15 e YSZ/HA 80/20, apresentaram o melhor comportamento mecânico com maiores valores de tenacidade à fratura de 9,2 e 9,3 MPa.m1/2, respectivamente. A amostra YSZ/HA 85/15 com menor porosidade aparente (0,60%) e absorção de água (0,10%).
Desenvolvimento de compósito cerâmico com diatomita, alfa-Al2O3 e ZrO2 parcialmente estabilizada
(2016-09-26) Andrade, Ismar Paulo Siqueira de; Paskocimas, Carlos Alberto; ; ; Macedo, Daniel Araújo de; ; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; ; Melo, Maxymme Mendes de; ; Costa, Tharsia Cristiany de Carvalho;
No Brasil os maiores produtores de diatomita são a Bahia e Rio Grande do Norte, correspondendo respectivamente a 45% e 35%, e é formada principalmente por sílica hidratada. Nesta pesquisa foi avaliada a viabilidade técnica e científica da utilização da diatomita cominuida em um compósito cerâmico. A diatomita, após cominuição por 20 horas em moinho de bolas, atingiu D90 igual a 11,40μm, e foi agregada ao compósito cerâmico com uma matriz contendo α-Al2O3 e ZrO2 parcialmente estabilizada com 3%Y2O3, adquirida comercialmente e com granulometria D90 2,86μm e 7,68μm respectivamente. Os corpos de prova foram conformados em uma prensa uniaxial com aplicação de pressão de compactação de 270 MPa. Foram desenvolvidas duas séries experimentais: D1A e D2A, com respectivamente 10% e 25% de diatomita e 5% e 10% de ZrO2 em suas formulações e sinterizados de forma convencional, com patamares compreendidos entre 1350 oC a 1600 oC e, em sua maioria, com um tempo de permanência em 120 min. Foram realizados ensaios tecnológicos para caracterização das matérias primas e dos sinterizados por: granulometria, FRX, DRX, MEV, dilatometria, TG, DSC, μv, Rlq, μapa, μreal, PA, AA, microdureza Vickers, σmx e tenacidade a fratura KIC. Em diversas formulações foram encontrados principalmente, a formação das fases: mulita, corundum, silimanite, zircônia tetragonal e monoclínica. Os corpos de prova da formulação R6 D1A, obtiveram o melhor resultado geral de microdureza 1662HV, com microestrutura com poros ovalados, freqüência maior de diâmetros menores que 1 μm, densidade da porosidade de 0,08 p/ μm2, sinterização coincidindo com o ponto de maior densificação e incidência maior de fases formadas de corundum, mulita e silimanite, fatores que podem ter contribuído para o resultado alcançado. O melhor resultado para a σmx, foi na amostra da formulação R6 D1AZ10, com um valor de 115 MPa. A amostra R1 D2A, atingiu o melhor resultado de KIC com 7,0 MPa.m1/2. A partir do processo empregado de sinterização nesta pesquisa, do ponto de vista técnico científico, é viável a utilização de diatomita particulada em compósitos com α-Al2O3 e ZrO2 parcialmente estabilizada com 3%Y2O3, para aplicações com exigências de propriedades mecânicas de microdureza até 1662HV, σmx com valores de até 115MPa e KIC até 7,0 MPa.m1/2.
Efeito da dopagem com elementos de transição nas propriedades estruturais e ópticas do composto Ce2(MoO4)3
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-07) Castro, Symone Leandro de; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; http://lattes.cnpq.br/9558299312183852; http://lattes.cnpq.br/3750857608670963; Melo, Alan Jones Lira de; Santiago, Anderson de Azevedo Gomes
Devido suas propriedades promissoras em diversas áreas do conhecimento, os materiais a base de molibdato, em especial o molibdato de cério Ce2(MoO4)3, vem atraindo considerável atenção na área de nanotecnologia. Assim, o presente trabalho teve como objetivo a síntese e estudo do semicondutor molibdato de Cério Ce2(MoO4)3 puro e dopado com elementos de transição, a fim de observar a influência dos dopantes nas propriedades físicas e ópticas dos nanomateriais sintetizados. Para isso, os nanomateriais de Ce1.8A0.2(MoO4)3 (A = Ag+1, Zn+2, Y+3, Ti+4, Nb+5) foram sintetizados por intermédio do método hidrotérmico assistido por micro-ondas e caracterizado pelas técnicas de difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV-FEG), espectroscópicas de UV-vis e fotoluminescência. Por meio dos difratogramas, foi constatada a obtenção do material Ce2(MoO4)3 puro sem a presença de fases secundárias, como também para os materiais dopados foi observado a inserção dos respectivos átomos dopantes dentro da estrutura cristalina. As imagens de MEV-FEG revelaram a influência do íon dopante na morfologia final dos materiais através das mudanças na morfologia do tipo nanoplaca e a presença de uma morfologia oval semelhante à bola de futebol americano. Além disso, foi observada variações de energia de band gap do materiais dopados em comparação com Ce2(MoO4)3 puro indicando a criação de níveis intermediários entre a banda de valência e a banda de condução produzida devido a inserção dos íons dopantes na estrutura do Ce2(MoO4)3. Os espectros de fotoluminescência demonstraram que os materiais dopados apresentaram uma redução da intensidade de fotoluminescência e um alargamento da banda em torno do espectro visível, possivelmente devido à diminuição da taxa de recombinação do par eletrônico e- /h+. O alargamento dentro do espectro visível, juntamente com os dados CIE e testes de qualidade, atestaram que os materiais dopados são promissores para emissão de luz branca fria de alta qualidade para ambientes comerciais: as amostras Ce1,8Zn0,2(MoO4)3, Ce1,8Y0,2(MoO4)3 e Ce1,8Ti0,2(MoO4)3 apresentaram coordenadas x e y próximas à 0.33, CCT maior que 6000K, CRI maior que 96, com pureza de cor menor que 7,12%. Diante dos resultados, conclui-se que o método de síntese hidrotérmico assistido por micro-ondas foi eficiente para obter os nanomateriais de Ce1,8A0,2(MoO4)3 (A = Ag+1, Zn+2, Y+3, Ti+4, Nb+5) e que as propriedades fotoluminescentes dos nanomateriais dopados apresentam potenciais aplicações para a fabricação de WLED ( white light-emitting diode) devido sua emissão na cor branca.
Efeito da dopagem de zinco e níquel nas propriedades fotocatalíticas e antimicrobiana da hidroxiapatita
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-07-31) Nicácio, Tanara Caroline Nunes; Motta, Fabiana Villela da; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; https://orcid.org/0000-0001-9016-4217; http://lattes.cnpq.br/9558299312183852; https://orcid.org/0000-0002-3523-737X; http://lattes.cnpq.br/9918299069511517; http://lattes.cnpq.br/6775126787399065; Marques, Ana Paula de Azevedo; Melo, Maria Celeste Nunes de
A hidroxiapatita nanoestruturada (HAp) vem sendo estudada em tecnologias avançadas na área catalítica e no campo da biomedicina, como fármacos e transportadores de proteínas. A hidroxiapatita é um biomaterial promissor, devido suas características de biocompatibilidade e bioatividade. Neste trabalho, nanopartículas de HAp foram sintetizadas pelo método hidrotérmico assistido por micro-ondas e dopadas com diferentes concentrações de íons de zinco e níquel. As amostras foram caracterizadas pela técnica de difração de raios X (DRX), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e pela microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEV-FEG), respectivamente. As propriedades ópticas foram analisadasna região do UV-Vis paracalcular o valor da energia de gap. O método hidrotérmico empregado neste trabalho mostrou-se eficiente para a obtenção das nanopartículas de HAp. Os padrões de DRX juntamente com o refinamento estrutural, mostraram a formação HAp para todas as amostras, que corresponde a estrutura cristalina hexagonal. Não houve formação defase secundária, indicando que a dopagem ocorreu com sucesso. Os espectros no FTIR indicaram que dopagem de Zn2+ e Ni2+ na rede da HAp não alterou os modos vibracionais dos principais grupos funcionais de HAp. As micrografias do MEV-FEG ilustraram uma aglomeração das partículas com o aumento da porcentagem de íons dopantes na estrutura, apresentando formatos de nanobastões. A energia de gap da HAp dopada e co-dopada com zinco e níquel variou entre 5,75 eV e 3,26 eV. Foram investigadas as propriedades fotocatalíticas através da degradação do corante azul de metileno (MB) sob irradiação UV e solar, bem como também a atividade antimicrobiana frente às bactérias gram positivas (Staphylococcus aureus) e gram negativas (Escherichia coli). Os resultados da atividade fotocatalítica indicaram 66,81% de degradação do corante MB sob irradiação UV para a amostra H5Z e 97,85% de degradação quando submetida a irradiação solar. Para analisar a aplicabilidade de reutilização dos fotocalisadores, as amostras foram submetidas a três ciclos de reuso. A amostra H5Z apresentou 55 % de eficiência após os ciclos de reuso. Os resultados da atividade antimicrobiana mostraram que as amostras H5Z, H5Z5N, H10Z5N e H15Z5N apresentaram um halo de inibição 18,5; 14,5; 18 e 17mm, respectivamente, frente às bactérias Gram negativa (Escherichia coli), indicando o efeito antibacteriano das amostras com maiores porcentagens de zinco na estrutura de HAp sintetizadas. As amostras não apresentaram ação antimicrobiana frente às bactérias S.aureus.
Efeitos anti-inflamatório, antitumoral e analgésico de nanopartículas de ouro e antibacteriano de nanopartículas de prata
(2019-11-29) Athayde, Heloiza Fernanda Oliveira da Silva; Gasparotto, Luiz Henrique da Silva; ; ; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; ; Silva Júnior, Arnóbio Antonio da; ; Fechine, Pierre Basilio Almeida; ; Lemos, Sherlan Guimarães;
A neoplasia e a resistência bacteriana estão entre os principais desafios na área biomédica atualmente, cenário este que demanda estudo e desenvolvimento de tratamentos alternativos. Nanopartículas metálicas tem se mostrado promissoras em aplicações dessa natureza. Esta tese apresenta aplicações de nanopartículas de ouro e prata (NanoAu e NanoAg, respectivamente) a sistemas biológicos. NanoAu são consideradas como potenciais plataformas para drug delivery. Entretanto, é essencial o entendimento da interação dessas partículas com os organismos vivos antes da sua utilização como nanocarreadores. Assim, o primeiro estudo apresenta a síntese e caracterização de NanoAu e a investigação dos efeitos anti-inflamatório, analgésico e antitumoral, além da biodistribuição das mesmas e o seu efeito sobre vários tipos de tecidos. As NanoAu foram sintetizadas por meio de uma rota de baixo impacto ambiental e caracterizadas com microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e espectroscopia na região do UV-Visível (UV-vis). Posteriormente, células HT-29 foram expostas às NanoAu e avaliou-se a apoptose por meio da atividade da caspase-3. Em relação a ensaios in vivo, NanoAu foram administradas a camundongos Swiss fêmeas e ratos machos para posterior avaliação das suas propriedades anti-inflamatórias e analgésicas. A biodistribuição das NanoAu e seu impacto sobre os tecidos foram estudados por espectroscopia de UV-Vis e análise histopatológica, respectivamente. A apoptose das células foi dependente da dose para concentrações de NanoAu entre 40 g ml-1 e 80 g ml-1 (p < 0,05). A melhor atividade anti-inflamatória foi observada na dose de 1500 g kg-1 , o que ocasionou uma redução de 49,3% na migração de leucócitos. NanoAu mostraram analgesia periférica na dose de 1500 g kg-1 e foram encontradas no fígado, baço, rim e pulmão dos camundongos Swiss. O exame histopatológico revelou extravasamento de hemácias no pulmão. Já o segundo estudo, aborda a investigação do efeito sinérgico metabólico das NanoAg combinadas ao hiclato de doxiciclina. Para isso foi utilizada a bioespectroscopia ATR-FTIR de amostras bacterianas de Staphylococcus aureus. A PCA foi aplicada ao grupo de espectros mostrando um padrão de diferenciação entre as classes. Devido à complexidade dos dados obtidos (apresentarem bandas de sobreposição e bastante variância dentro da mesma classe), foi necessário o emprego da ferramenta de seleção de variáveis PLS-DA. Foram identificados que todos os antimicrobianos desse estudo interferem na síntese protéica. Valores de sensibilidade de 75%, 100% e 75 % para Controle, NanoAg e hiclato de doxiciclina respectivamente. Ainda foi determinado se havia ou não diferença estatística nos valores médios de absorbância, isso permitiu apontar em quais casos os biomarcadores eram mais expressos o que sugeriu a possível causa da sinergia do efeito antibacteriano das NanoAu combinadas com hiclato de doxiciclina. Os resultados obtidos nos dois estudos confirmam a potencialidade das nanopartículas sintetizadas em nosso grupo de pesquisa como possíveis nanocarreadores.
Efeitos termoelétricos em bicamadas de Co2FeAl/W com anisotropias uniaxial e cúbica
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-04-26) Lopes, Marcus Vinícius Pinheiro; Corrêa, Márcio Assolin; ; http://lattes.cnpq.br/2531075321550052; ; http://lattes.cnpq.br/7779458739647386; Mori, Thiago José de Almeida; ; http://lattes.cnpq.br/1326612963550533; Bohn, Felipe; ; http://lattes.cnpq.br/9522788035526763; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; ; http://lattes.cnpq.br/9558299312183852; Soares, Márcio Medeiros; ; http://lattes.cnpq.br/3406280529286517
A conversão de gradientes de temperatura aplicados em materiais magnéticos em correntes elétricas vem sendo tema de estudo pela sua importância na possibilidade de construção de dispositivos que se aproveitam da mesma. A aplicação dessas diferenças de temperatura gera respostas elétricas devido à produção de correntes de spin e de carga que deram origem a uma área da spintrônica, a caloritrônica de spin. A partir da corrente de carga é possível medir a tensão termoelétrica em materiais magnéticos, produzida pela conversão direta do gradiente de temperatura em tensão elétrica. Neste trabalho, essa termovoltagem está associada principalmente a dois fenômenos, os efeitos Seebeck de spin (SSE) e Nernst anômalo (ANE). Ambos são investigados em amostras de Co2FeAl/W (CFA/W) crescidas sobre substratos de silício (Si) e arseneto de gálio (GaAs). As amostras foram preparadas via técnica de magnetron sputtering com o substrato sob condições distintas de temperatura durante a deposição, de 300 K até 773 K. As bicamadas foram depositadas em substratos orientados com o intuito de induzir anisotropia magnetocristalina, permitindo assim a obtenção de sistemas com uma sobreposição de anisotropias magnetocristalinas tais como uniaxial e cúbica. As amostras foram caracterizadas do ponto de vista estrutural e magnético. Especificamente, a caracterização estrutural foi realizada por difratometria de raios-X (XRD), enquanto o comportamento magnético quase-estático foi estudado através de curvas de magnetização medidas por um Magnetômetro de Amostra Vibrante (VSM). A resposta termoelétrica foi explorada através do efeito longitudinal Seebeck de spin (LSSE) juntamente com o ANE. Nesta configuração, o gradiente de temperatura é normal ao plano do filme, e o campo magnético externo é aplicado paralelamente ao plano. Então, a tensão termoelétrica é medida com contatos elétricos fixados no plano do filme. Foram realizadas também simulações computacionais utilizando o modelo de Stoner-Wohlfarth adaptado que juntamente com os dados experimentais mostram que a resposta termoelétrica das amostras é resultado da interação entre as contribuições uniaxial e cúbica da energia de anisotropia magnetocristalina. Os resultados colocam CFA/W crescido no substrato de GaAs como um candidato promissor para elementos ativos em dispositivos spintrônicos.
Estudo da atividade fotocatalítica das argilas contendo Al e Ce para tratamento de efluentes têxteis
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-07-29) Dias, Beatriz Pinheiro; Pergher, Sibele Berenice Castella; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; http://lattes.cnpq.br/5249001430287414; http://lattes.cnpq.br/2931892045558289; Acchar, Wilson; Penha, Fábio Garcia; Bieseki, Lindiane; https://orcid.org/0000-0002-0088-0963; http://lattes.cnpq.br/4894556873583410
O constante uso de materiais contaminantes, sendo muitas vezes descartados incorretamente ao meio ambiente, é algo que já vem preocupando a sociedade, sendo a “preservação ambiental” um dos temas mais debatidos em congressos e entre os pesquisadores. Pensando nessa vertente de amenizar esse problema, o presente trabalho tem como foco principal o estudo das propriedades fotocatalíticas, através dos processos oxidativos avançados (POAs), para o tratamento de efluentes têxteis. Para isso, utilizou-se as argilas naturais e pilarizadas com pilar de Al, ambas impregnadas com cério, e argilas pilarizadas com pilar misto de Al/Ce na fotodegradação do corante azul de metileno (AZM). Os materiais foram preparados usando o procedimento tradicional de pilarização, onde foram produzidos materiais contendo: 5, 10 e 15% de Ce na solução pilarizante. Para as amostras impregnadas com Ce, também se usou 5, 10 e 15% de Ce na solução para impregnação das amostras. Todos os materiais foram calcinados a 450ºC. Os materiais foram caracterizados pelas técnicas de difração de raio X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV-FEG), análise química das amostras por meio da técnica de fluorescência de raio X (FRX), análises texturais através da adsorção de N2 e espectroscopia UV-Visível (UV-Vis). A presença do CeO2 pode ser observada em todas as técnicas, onde no DRX foi possível perceber a formação das fases do CeO2. Foi possível também observar a morfologia das amostras, com a presença das lamelas e também com a presença do CeO2 observado pela espectroscopia por energia dispersiva (EDS), assim como seu mapeamento na estrutura do material base (argilas). Na análise textural feita pelo método de BET – Brunauer, Emmett, Teller, é possível ver que ocorre a pilarização nas amostras pilarizadas pois houve um aumento na área específica com um valor em torno de 239 m2 /g. Além disso, é possível perceber que com o processo de impregnação do cério, houve uma redução dessa área específica, o que já era esperado para este processo. Para as amostras de argila do tipo Fundação Campos Novos (FCN) impregnadas com cério e para a argila comercial Bentonítica pilarizada com pilar de Al/Ce foi possível obter os melhores resultados para atividade fotocatalítica, com a degradação de mais de 80% do corante utilizado. Para as outras amostras, a degradação não passou dos 10% do corante.
Estudo da atividade fotocatalítica dos nanocompósitos TiO2- x%CeO2 e CeO2-x%TiO2 obtido pelo método hidrotérmico assistido por micro-ondas
(2019-02-22) Nascimento, Leulomar Enedino do; Motta, Fabiana Villela da; ; ; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; ; Araújo, Vinícius Dantas de;
O crescimento industrial acelerado aliado à expansão da agricultura vem causando preocupação com a geração de efluentes poluentes, sendo os métodos de tratamento dos mesmos, alvo de vários estudos para amenizar os danos causados por tais resíduos. Um método amplamente estudado é o Processo de Oxidação Avançada (POA), no qual visa o tratamento de efluentes orgânicos. Neste trabalho foram obtidos nanocompósitos a partir de óxido de titânio e óxido de cério, formando compostos CeO2-x%TiO2 e TiO2-x%CeO2, variando x = 10, 30 e 50 % mol. Os nanocompósitos foram sintetizados pelo método hidrotérmico assistido por micro-ondas, com posterior calcinação à 500°C, com o objetivo de investigar a atividade fotocatalítica através da degradação do corante azul de metileno sob radiação UV, comumente utilizado na indústria têxtil. Os compostos foram caracterizados pela técnica de difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (MET), analisado a área superficial através do método BET (Brunauer, Emmett, Teller) e espectroscopia UV-Visível (UVVis). Os resultados de DRX mostraram formação das fases de TiO2 e CeO2, não havendo indicação de interação química entre os dois compostos. Com resultados de DRX e através do método de Scherrer, observou-se a influência da proporção molar dos óxidos nos tamanhos de cristalitos. Foi observado morfologias do tipo nanocubos e nanoesferas com diferentes níveis de aglomeração e tamanho médio de partícula que varia de 2 a 24 nm, além de apresentar área superficial específica que variaram de 20,24 à 62,80 m2 /g. Para o nanocompósito utilizando CeO2-x%TiO2, os compostos com x = 50% apresentaram melhores atividades fotocatalíticas, com degradação de aproximadamente 80% do corante. Dos compostos com TiO2 como matriz, o nanocompósito TiO2-x%CeO2 com x = 10% degradando todo o corante.
Estudo da atividade fotocatalítica e fotoluminescente de filmes multicamadas de CuO/ZnO depositados por spin coating
(2019-07-19) Nascimento, Girlene Gonçalves do; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; Motta, Fabiana Villela da; ; ; ; Ruiz, Juan Alberto Chavez; ; Garcia, Laurenia Martins Pereira; ; Melo, Maxymme Mendes de;
Estudos recentes investigam uma nova classe de materiais inorgânicos que surge como uma opção promissora em aplicações de alto desempenho no campo da fotoluminescência e da fotocatálise. O desenvolvimento de materiais tem aberto novas perspectivas para a produção de dispositivos com propriedades fotoluminescentes e fotocatalíticas altamente eficientes, os quais têm apresentado especial relevância no combate à poluição de efluentes decorrentes da atividade industrial. Dentre os materiais promissores de interesse tecnológico se destacam os semicondutores ZnO e CuO, os quais apresentam bom desempenho em propriedades ópticas e fotocatalíticas. Neste trabalho, resinas de óxido de zinco e óxido de cobre foram sintetizadas pelo método dos precursores poliméricos, sendo depositadas em multicamadas, por meio da técnica de spin coating, em substrato de silício. As resinas, foram depositadas em 6 camadas ZnO/CuO; CuO/ZnO; CuO/CuO e ZnO/ZnO e tratadas termicamente a 400ºC e 500ºC. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X (DRX), espectroscopia de absorção óptica UV-vis, microscopia de força atômica (AFM), microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG) e espectroscopia de raios X por dispersão de energia (EDS). Os resultados da análise de raios X das amostras de filmes confirmam que não houve interação química suficiente para formação de fases secundárias entre os óxidos, ou seja, as multicamadas foram formadas. Os espectros de absorção óptica por UV-vis caracterizaram os filmes finos como semicondutores, indicando “gap óptico” entre 1,53 eV a 3,35 eV. A microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEVFEG) mostra que os filmes são homogêneos e apresentam poros com média de 25nm. As emissões fotoluminescentes dos filmes em multicamadas sofreram alteração devido a diminuição da recombinação eletrônica, já os filmes puros apresentam um modelo banda larga característicos do relaxamento multifótons. Os resultados de degradação do corante azul de metileno mostram que os filmes puros apresentam uma capacidade diminuída em relação aos filmes em multicamadas; e que o aumento da temperatura de calcinação e o aumento da rugosidade melhoram o desempenho fotocatalítico dos filmes. As amostras em multicamadas CUZN400 e CUZN500 tiveram capacidade de degradar 98% do corante em 120 minutos de exposição solar sem adição de nenhum reagente para melhorar a capacidade fotocatalítica.
Estudo da degradação fotocatalítica do azul de metileno na presença de filmes finos de WO3/SnO2/CuO obtidos via Dip Coating
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-12-11) Rezende, Thyalle Trindade de Araújo; Motta, Fabiana Villela da; http://lattes.cnpq.br/9918299069511517; http://lattes.cnpq.br/9021385417998499; Godinho Júnior, Mario; http://lattes.cnpq.br/8364676654739392; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; http://lattes.cnpq.br/9558299312183852; Carreño, Neftalí Lenin Villarreal; http://lattes.cnpq.br/4035574249612354
Nos últimos tempos, o interesse em materiais com propriedades fotocatalíticas para a degradação de corantes provenientes de indústrias têxteis vem sendo cada vez mais estudados, visto que o descarte incorreto desses corantes ocasiona graves problemas ambientais. O trióxido de tungstênio (WO3) apresenta um band gap de 2,7 eV o que o torna um elemento promissor para a absorção de fótons na faixa do espectro visível. O dióxido de estanho (SnO2) é um semicondutor de band gap igual a 3,6 eV com elevada área superficial, tornando-o essencial para o processo de fotocatálise. Por sua vez, o óxido de cobre (CuO) apresenta uma expansão do espectro de luz das regiões ultravioleta para as visíveis devido ao seu band gap estreito de 1,2 eV. Neste trabalho resinas a base de W, Sn e Cu foram sintetizadas pelo método de polimerização de complexos (MPC) para produção de filmes finos de WO3, SnO2, CuO e WO3,/SnO2/CuO com 9 camadas por meio da técnica de dip coating. Foram utilizadas duas vias de tratamentos térmicos (Rota 1 e 2) durante o processo de obtenção dos nanocompósitos, sendo todas as amostras calcinadas na temperatura de 500 °C. Os filmes foram caracterizados por meio de difração de Raios-X (DRX), microscopia de força atômica (AFM), microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG), espectroscopia por dispersão de energia (EDS), espectroscopia na região do UV-Visível (UV-Vis) e ensaio de molhabilidade. Os resultados de DRX confirmaram a formação das estruturas cristalinas monoclínica e tetragonal, também houve formação de fase subestequiométrica (WO2,63) e do tungstato de estanho no nanocompósito da rota 2, indicando interação química entre as interfaces. As imagens da superfície e da seção transversal dos filmes finos indicaram morfologias regulares com pequena porosidade e espessuras uniformes. As medidas do ângulo de contato indicaram que os nanocompósitos se mantiveram hidrofílicos mesmo após irradiação UV e armazenamento no escuro. Os espectros de absorção óptica por UV-Vis caracterizaram os filmes finos como semicondutores. A atividade fotocatalítica foi avaliada e os resultados mostraram que os filmes degradam o corante MB quando expostos as radiações UV e solar. A atividade fotocatalítica máxima (89%) foi obtida sob luz solar e permaneceu praticamente inalterada após seis ciclos de uso, indicando que os nanocompósitos estudados são promissores para degradação do corante MB.
Estudo da influência de surfactantes nas propriedades de BaMoO4 sintetizados pela técnica hidrotérmica assistida por micro-ondas
(2018-02-21) Gomes, Eduardo de Oliveira; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; Motta, Fabiana Villela da; ; ; ; Araújo, Vinícius Dantas de;
Partículas de BaMoO4 foram sintetizadas com o uso de surfactantes por intermédio do método de coprecipitação a temperatura ambiente seguido pelo método hidrotérmico assistido por micro-ondas em diferentes tempos (1, 2, 4 e 8 minutos). Os cristais formados apresentaram morfologias geométricas semelhantes a octaedros, e foram estruturalmente caracterizados pelas técnicas de difração de raios-X (DRX) e espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Suas propriedades ópticas foram investigadas pelas técnicas de fotoluminescência (PL) e ultravioleta-visível (UV-vis). Os difratogramas de raios-X indicaram que os materiais obtidos apresentam estrutura cristalina tetragonal do tipo scheelita e sem a presença de segundas fases. O FTIR mostrou modos ativos na região infravermelho F2(ⱱ3) e F2(ⱱ4) que são respectivamente para BaMoO4 atribuídos aos modos de estiramento antissimétrico e modo de flexão, dos quais o F2(ⱱ3) está relacionado a vibração antissimétrica Mo-O dentro do grupo [MoO4] 2- . Também indicou a banda característica dos BaMoO4 situada na faixa de 900-800 cm-1 . Os dados ópticos de espectroscopia de UV-Vis revelaram que os valores de energia de gap (Egap) apresentam energias entre 4,27 e 4,49 eV. A microscopia eletrônica por emissão de campo (MEV-FEG) foi utilizada para visualizar e estudar as diversas morfologias dos pós. As micrografias revelaram o perfil morfológico para as partículas processadas em cada tempo, bem como o mecanismo de formação e crescimento. As propriedades fotocatalíticas foram investigadas por intermédio da fotocatálise de corantes da indústria têxtil, que apresentou descoloração do corante Rodamina B acima de 70%.
Estudo da introdução de resíduo de britagem de rocha calcária e cinza de biomassa de cana-de-açúcar em formulações de argamassas colantes
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-12-30) Silva, Walney Gomes da; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; ; http://lattes.cnpq.br/1645770020942881; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; ; http://lattes.cnpq.br/9558299312183852; Nobrega, Andreza Kelly Costa; ; http://lattes.cnpq.br/9418395015529669; Barbosa, Carina Gabriela de Melo e Melo; ; http://lattes.cnpq.br/5498205324577221
As argamassas colantes são a mistura de cimento e areia, aditivadas com polímeros que retêm água de amassamento e promovem a aderência, sendo utilizadas na fixação da cerâmica sobre diversos substratos. A areia utilizada na produção dessas argamassas, proveniente dos leitos dos rios, tem sua extração submetida à restrição cada vez maior por parte dos órgãos ambientais e, muitas vezes, precisa ser transportada a grandes distâncias até chegar ao centro consumidor. Este trabalho tem por objetivo a formulação e a caracterização física e mecânica de argamassa colante ecológica com a substituição total da areia natural por areia proveniente de britagem de rocha calcária, bem como com a adição mineral de cinza de biomassa de cana-de-açúcar em substituição parcial do cimento utilizado na produção das argamassas colantes, visando composições que atendam às especificações normativas de utilização de argamassa colante. Foram realizados ensaios normatizados de determinação da resistência de aderência à tração (NBR 14.081-4), determinação do tempo em aberto (NBR 14.081-3) e determinação do deslizamento (NBR 14.081-5). Foram realizados, ainda, ensaios de squeeze flow nas diferentes formulações. A argamassa com adição de 15% de cinza de biomassa de cana-de-açúcar em substituição ao cimento, bem como a substituição total da areia natural por areia de britagem calcária, obteve o melhor desempenho entre as argamassas estudadas. Foi verificado que a adição de biomassa em substituição ao cimento é perfeitamente viável, devido a sua atividade pozolânica, que contribuiu para essa redução de cimento na matriz de formação da argamassa colante
Estudo da síntese e propriedade magnética de ferritas de manganês/cobalto dopadas com níquel
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-06-18) Silva, Cesar Rogerio Menezes; Motta, Fabiana Villela da; ; http://lattes.cnpq.br/9918299069511517; ; http://lattes.cnpq.br/3105599272325218; Paskocimas, Carlos Alberto; ; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411; Araújo, José Humberto de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4785558U2; Araujo, Jose Mario; ; http://lattes.cnpq.br/3279934192221716; Moraes, Márcio Luiz Varela Nogueira de; ; http://lattes.cnpq.br/2573306822477569; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; ; http://lattes.cnpq.br/9558299312183852
Pelo método químico da síntese da coprecipitação foram produzidos pós de ferritas de manganês-cobalto com fórmula estequiométrica igual a Mn(1-x)Co(x)Fe2O4, para 0 < x <1, primeiramente utilizando como elemento reagente o hidróxido de amônio e, em segundo momento, utilizando hidróxido de sódio. Os pós obtidos foram calcinados nas temperaturas de 400°C, 650°C, 900°C e 1150°C, em forno convencional tipo mufla com atmosfera de ar pelo período de 240 minutos. Outras amostras foram calcinadas na temperatura de 900°C, em atmosfera controlada de argônio, para possibilitar avaliar a influência da atmosfera nos resultados finais de estrutura e morfologia. As amostras foram também calcinadas em forno de microondas nas temperaturas de 400°C e 650°C, durante período de 45 minutos, possibilitando avaliar o desempenho do tratamento térmico neste tipo de forno. Foi testada com êxito a capacidade de inclusão isomórfica deste grupo de ferrita com a inclusão de cátions de níquel, permitindo avaliar ocorrência de distúrbio nas estruturas cristalinas e respectivas alterações das características magnéticas. Para identificar as características estruturais, morfológicas, de composição química e proporções, bem como suas características magnéticas, foram realizados ensaios de caracterização de difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET), espectroscopia de energia dispersiva (EDX), termogravimetria (TG), magnetometria de amostra vibrante (MAV) e espectroscopia Mössbauer. Estes ensaios revelaram ocorrência de distorções na rede cristalina, alterações de resposta magnética, ocorrência de partículas nanométricas e superparamagnetismo

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