Navegando por Autor "Albuquerque, Dener da Silva"
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Tese Efeito da dopagem de Mn no espinélio MgAl2O4, do tratamento térmico e da adição de Aloe vera na síntese de Nanotubos de Carbono(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-10-10) Ferreira, Pedro Paulo Linhares; Melo, Dulce Maria de Araújo; https://orcid.org/0000-0001-9845-2360; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; http://lattes.cnpq.br/4518270615086511; Braga, Renata Martins; https://orcid.org/0000-0002-6232-0945; http://lattes.cnpq.br/4603529162393328; Medeiros, Rodolfo Luiz Bezerra de Araújo; Albuquerque, Dener da Silva; Figueredo, Gilvan Pereira deDescobertos em meados de 1990, os nanotubos de carbono (NTC) possuem propriedades especiais que ampliam a sua gama de aplicações. Os NTC’s podem ser produzidos a partir da reação de decomposição do metano na presença de catalisadores. Entretanto, a qualidade e quantidade dos NTC’s produzidos depende fortemente da estrutura e propriedades dos catalisadores. Assim, o objetivo desta tese foi avaliar a relação dos parâmetros de síntese dos catalisadores de Ni suportados no MgAl2O4 dopado com Mn, obtidos usando o extrato verde de Aloe vera para produção de nanotubos de carbono. Para tanto, os suportes dos catalisadores foram sintetizados via combustão assistida por microondas, logrando duas rotas. A primeira foi utilizando apenas água; e a segunda usando Aloe vera como agente quelante. Ambas as rotas tiveram o objetivo de dopar os sítios A e B com íons de Mn no MgAl2O4 para a avaliação das suas características. Do suporte sintetizado, parte foi submetido a calcinação a 900 °C por 3h e parte permaneceu sem o tratamento térmico. Então, os materiais foram impregnados com 50% de níquel e submetidos a tratamento térmico (550 °C/3h). O catalisador formado foi levado a unidade catalítica para ativação e, em seguida para a síntese dos nanotubos de carbono. Os suportes foram caracterizados por difração de raios X (DRX). Os catalisadores também foram submetidos a DRX e análise térmica (TG). Os nanotubos foram caracterizados por Raman, MEV-FEG e TG. Os resultados de DRX indicaram que os íons dos suportes foram substituídos em diferentes proporções, bem como a mesma análise mostrou a impregnação bem-sucedida do níquel. Os NTC junto com os catalisadores foram analisados por espectroscopia de raman, análise térmica (TG) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados de Raman apontaram a formação dos nanotubos de carbono em todos os catalisadores, com relação IG/ID > 1, indicando uma cristalinidade do material formado. A relação entre os resultados das análises térmica (TG) e de espectroscopia Raman indica que o catalisador de níquel impregnado no MgAl2O4 com o Mn2+ substituído no sítio A, sintetizado utilizando Aloe vera e calcinado a 900 °C (Ni/MnSAAV900) produziu NTC’s menos defeituosos (IG/ID = 1,42), porém com menor produção de NTC (4%p). Em contrapartida, o catalisador de níquel impregnado no MgAl2O4 com o Mn2+ substituído no sítio B, sintetizado utilizando Aloe vera e calcinado a 900 °C (Ni/Mn-SBAV900) mostrou uma relação IG/ID = 0,77, revelando NTC’s mais defeituosos, mas com um pouco mais que o dobro de NTC’s formados. As micrografias corroboraram com as demais análises, assinalando a formação dos nanotubos de carbono. A metodologia adotada usando síntese verde mostrou-se como uma via para a produção de nanotubos de carbono.Dissertação Otimização de transportadores de oxigênio à base de manganês para recirculação química através de análise bibliométrica, aprendizado de máquinas e validação experimental(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-01-30) Silva, Arivonaldo Bezerra da; Melo, Dulce Maria de Araújo; Medeiros, Rodolfo Luiz Bezerra de Araújo; https://orcid.org/0000-0001-9845-2360; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; http://lattes.cnpq.br/8652856826234500; Pergher, Sibele Berenice Castella; http://lattes.cnpq.br/5249001430287414; Albuquerque, Dener da Silva; Santiago, Rebecca Araújo Barros do NascimentoAs emissões antropogênicas de CO2 para a atmosfera terrestre, principalmente pelas indústrias de geração de energia térmica e meios de transporte, são as principais causas do aquecimento global. Sendo assim, as tecnologias de captura e armazenamento de carbono (CAC) surgem como uma alternativa muito interessante, uma vez que utilizam os combustíveis fósseis para gerar energia com baixa ou zero emissão de CO2 para a atmosfera. Desse modo, as tecnologias de Recirculação Química (RQ) surgiram como opções promissoras para os setores de geração de energia térmica, uma vez que conseguem capturar o CO2 com baixa penalidade energética e baixo custo. No entanto, para um adequado desempenho dessas tecnologias é necessário escolher de forma adequada o transportador de oxigênio (TO). TOs à base de manganês são muito interessantes, pois são ambientalmente seguros e de baixo custo. Desta maneira, essa dissertação de mestrado tem como objetivo determinar transportadores de oxigênio otimizados à base de manganês para aplicação em processos de recirculação química utilizando análise bibliométrica, algoritmos de aprendizado de máquinas e uma validação experimental. Para a realização da análise bibliométrica, dos 65 artigos do portfólio selecionados pelo método Proknow-C, foram utilizados o VOSviewer, o Excel e a Web of Science. Para o processamento dos dados, dos artigos do portfólio, em aprendizado de máquinas foram utilizados os algoritmos de regressão polinomial Random Forest e XGBoost. Na validação experimental foi utilizado o método de combustão em micro-ondas para a síntese de somente um TO apontado pelo aprendizado de máquinas, devido ao pouco tempo para realizar a parte experimental. Para a caracterização do TO foram realizadas análises de DRX, MEV, EDS e TG. A análise bibliométrica contribuiu para a otimização das propriedades físico-químicas dos transportadores de oxigênio, uma vez que considerou a influência do tipo de fase ativa e do suporte nos testes de reatividade, capacidade de transporte de oxigênio, taxa de atrito e aglomeração em reatores de leito fluidizado contínuo nos processos de RQ. Com relação ao processamento dos dados em Aprendizado de Máquinas, verificou-se que os dados referentes a Capacidade de Transporte de Oxigênio (Roc) se ajustaram muito bem aos modelos de regressão Random Forest e XGBoost, com previsões altamente precisas, então foi possível determinar três transportadores de oxigênio que possuem boa capacidade de transporte de oxigênio e boa resistência mecânica: TO_MnFe, TO_MnFeTi e TO_MnMg. Com base no TO_MnMg foi sintetizada a amostra AMgMn, com fase ativa MgMn2O4 e fase inerte MgO. Verificou-se que os valores de Roc da amostra foram de 7,95 wt% no primeiro ciclo redox, 8,09 wt% no segundo ciclo redox e 8,14 wt% no terceiro ciclo redox, ficando dentro do intervalo de Roc estipulado pelo Aprendizado de Máquinas para processos de Combustão com Recirculação Química (Roc entre 6,5 e 8,2 wt%). Por fim, a amostra foi muito reativa com o H2 e com o ar, podendo ser considerado um material promissor para aplicação na tecnologia de Combustão com Recirculação Química e devendo ser estudada a reatividade com outros tipos de combustíveis (por exemplo: CH4, CO, carvão).TCC Preparação e caracterização de transportadores de oxigênio à base de Fe e Mn(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-12-13) Silva, Joyce Cristine Araújo da; Melo, Dulce Maria de Araújo; Rodolfo Luiz Bezerra de Araújo Medeiros; Medeiros, Rodolfo Luiz Bezerra de Araújo; Albuquerque, Dener da SilvaA geração de energia está diretamente ligada ao consumo de combustíveis fósseis como petróleo, carvão mineral e gás natural. A fim de atender, principalmente a demanda tecnológica, produz-se grande quantidade de gases que são intensificadores do efeito estufa, elevando a emissão de CO2, maior contribuinte do aquecimento global. As tecnologias de Captura e Armazenamento de CO2 (CAC) surgem como uma alternativa para alcançar a redução de CO2. A Combustão por Recirculação Química (Chemical Looping Combustion - CLC) tem se mostrado como uma tecnologia promissora na captura inerente de CO2 devido à baixa penalidade energética e baixo custo de captura comparado com as demais técnicas de CAC. A Reforma por Recirculação Química (Chemical Looping Reforming – CLR) é uma tecnologia que permite a produção H2, que atualmente tem sido bastante utilizado como combustível contrubuindo diretamente na diminuição da emissão de CO2 na atmosfera. As características dos transportadores de oxigênio são de extrema importância para a efetividade do processo CLC. Transportadores de oxigênio à base de ferro, manganês e óxidos mistos do tipo perovskita vem sendo vistos como opções atraentes para aplicação em CLC. Por isso, este trabalho de conclusão de curso tem como objetivo sintetizar e caracterizar transportadores de oxigênio à base de ferro e manganês produzidos através do método de combustão em solução com diferentes razões estequiométricas a fim de avalia-los em processos de recirculação química. As técnicas de caracterização utilizadas foram Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia Raman, Microscopia Eletrônica de Varredura por Emissão de campo (MEV-FEG), Redução a Temperatura Programada (TPR) e Análise Termogravimétrica (TGA). O método de síntese por combustão se mostrou eficiente na síntese de transportadores de oxigênio FE, FeMn 1:1 e FeMn 2:1, fato comprovado pelo DRX. No MEV nota-se que a morfologia dos materiais é modificada com a adição de manganês a estrutura, porém, quando tem-se excesso de óxido de ferro na estrutura a morfologia retorna a do transportador inicial. Através do consumo de H2 no RTP observou-se que o transportador FE apresentou maior Ro. Na análise de reatividade por ciclos de redução o transportador FeMn 1:1 teve aplicação destacada em processos de CLR e o FeMn 2:1 em processos CLC. Na análise termogravimétrica observou-se a oxidação dos materiais através do ganho de massa com aumento da temperatura. Por fim, todos os transportadores de oxigênio após reduzidos em CH4 se mostraram eficientes no retorno a sua fase inicial, quando expostos a atmosfera oxidante.Dissertação Uma proposta para o ensino de eletromagnetismo no nível médio(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008-12-29) Albuquerque, Dener da Silva; Barreto, Ciclamio Leite; ; http://lattes.cnpq.br/2532760140534053; ; Bastos, Heloisa Flora Brasil Nóbrega; ; http://lattes.cnpq.br/6266838424159082; Martins, Andre Ferrer Pinto; ; http://lattes.cnpq.br/2557880242678680Este trabalho tem como objetivo a construção de uma proposta de ensino de eletromagnetismo, no nível médio da escola pública estadual em Natal, RN, que contemple do modo mais abrangente possível, seus aspectos mais fundamentais. A metodologia empregada visa priorizar conceitos físicos em relação a instrumentos (como, por exemplo, a matemática), que devem ter a conotação apenas de ferramentas, ou de coadjuvantes, no contexto do ensino de física no nível médio. A referida proposta proporciona planos de aula diferenciados e roteiros experimentais, que apresentam um trabalho baseado, principalmente, em textos e participação ativa dos estudantes no processo de ensino- aprendizagem, bem como na implementação das propostas dos PCN+ (BRASIL, 2000), que sugerem formas alternativas para tornar a prática em sala de aula mais empolgante e prazerosa, direcionada a um processo ensino-aprendizagem significativo, tanto para o professor quanto para o aluno. Este material foi aplicado no final do 3° bimestre e em todo 4° bimestre do ano letivo de 2007, na Escola Estadual Professor Varela Barca em duas turmas (3V1 e 3V2) da 3ª serie do ensino médio. Como avaliação da aplicação dessa proposta pode-se citar que os alunos mostraram-se mais seguros no momento de aplicar os conceitos, quando da realização dos experimentos, e menos ansiosos no momento formal da prova avaliativa, demonstrando uma maior motivação quando apresentados ao eletromagnetismo contextualizado em situações do seu dia-a-dia. O produto educacional deste trabalho compreende, além desta dissertação, os planos de aula, roteiros experimentais e os instrumentos de avaliação utilizados (Anexos E a I)Tese Titanatos de ferro e óxido misto de cobre e titânio como transportadores sólidos de oxigênio para utilização em processos de combustão com recirculação química(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-09-09) Albuquerque, Dener da Silva; Melo, Dulce Maria de Araújo; http://lattes.cnpq.br/8570890900553566; Macedo, Heloísa Pimenta de; Medeiros, Rodolfo Luiz Bezerra de Araújo; Santiago, Rodrigo César; Costa, Tiago Roberto daA emissão antropogênica de CO2, proveniente da combustão de combustíveis fósseis, associada à demanda global crescente de energia, é um fator que contribui diretamente para o aquecimento global. Considerando que o aumento das emissões de CO2 causam graves consequências no meio ambiente, vários pesquisadores em todo o mundo têm desenvolvido tecnologias que minimizem essa problemática, facilitando o processo de Captura e Armazenamento de CO2 (CAC). Entre as tecnologias de CAC, tem ganhado destaque, nos últimos anos, os processos de combustão por recirculação química, do inglês Chemical Looping Combustion (CLC), o qual promove a combustão indireta do combustível por meio de transportadores de oxigênio (TO) produzindo uma combustão na qual os gases gerados não são diluídos em nitrogênio, assim obtendo um fluxo concentrado de CO2, facilitando sua captura, pois diminui a energia necessária para separá-lo. Desta forma, esta tese de doutorado tem como objetivo sintetizar, caracterizar e avaliar titanatos de ferro e óxido misto de cobre e titânio como transportadores de oxigênio para utilização em processos de combustão com recirculação química. Os TO`s foram sintetizados com base em cálculos estequiométricos pelo método dos precursores poliméricos e caracterizados por: Fluorescência de raio X (FRX), Difração de raio X (DRX), Espectroscopia Mössbauer (EM), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV-FEG) com EDS, Redução à Temperatura Programada (RTP), Reatividade por Termogravimetria (TGA) , capacidade de transporte de Oxigênio (Roc) e o índice de velocidade dos ciclos de redução e oxidação. A composição química de cada titanato de ferro e óxido misto de cobre e titânio foi estimada por Fluorescência de raios X. Através da Difratometria de raio X e utilizando o método de refinamento Rietveld e Espectroscopia Mössbauer as principais fases reativas identificadas foram: Fe2TiO5 e Fe2O3 para os titanatos de ferro e a fase CuO para o óxido misto de cobre e titânio. Através da análise de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV-FEG) com EDS foram analisadas as morfologias e a distribuição das fases ativas pela superfície de cada um dos materiais. Os titanatos de ferro e o óxido misto de cobre e titânio sintetizados apresentaram facilidades em reduzir com H2 nos testes de RTP. A reatividade das amostras foi avaliada via termogravimetria, utilizando metano (CH4) como gás redutor e oxigênio como gás oxidante, por ciclos de redução e oxidação, obtendo uma conversão > 90% para os titanatos de ferro e óxido misto de cobre e titânio, e índices de velocidades de 10%/mim e 40 %/mim respectivamente. Pelas características estruturais e pelos testes de reatividade desses materiais, conclui-se que tanto os titanatos de ferro como o óxido misto de cobre e titânio possuem os requisitos necessários para serem utilizados nos processos de combustão por recirculação química (CLC).