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Análise critica dos métodos de precipitação de sais de magnésio e cálcio em águas marinhas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-09-08) Lins, Eduardo Jorge da Cunha; Freitas, Julio Cezar de Oliveira; Martinelli, Antonio Eduardo; Santiago, Rodrigo César; Mendes, Armando Monte
A indústria salineira possui uma fonte de matéria prima inesgotável, a água do mar, no entanto após o processo de produção de sal, essa indústria se depara com o problema da enorme quantidade de água residual resultante dessa produção, água essa que corriqueiramente é chamada de salmoura. Com enorme quantidade de salmoura é necessário que algo seja feito para realizar seu descarte dando assim um destino a esse subproduto, já que descarte inadequado dessa água no meio ambiente sem tratamento prévio, pode causar danos tanto em solos por contaminação quanto em águas superficiais e subterrâneas, além da contaminação existem diversos subprodutos presentes nessa salmoura que possuem altos valores comerciais, sendo muito interessante para as empresas a sua retirada. A alta concentração de sais indesejados e íons dessa salmoura promove uma alteração da salinidade principalmente nas partes mais profundas do mar, em áreas próximas ao local do despejo da salmoura devido à alta densidade dos resíduos, e estes afetam o bioma local. Para que essa água seja descartada de forma adequada, diversas técnicas podem ser aplicadas para realizar a retirada desses sais e íons deixando a salmoura mais pura. Existem vários tipos de sais indesejados numa salmoura, no entanto o foco desse trabalho é realizar um levantamento bibliográfico das técnicas de precipitação de sais de magnésio (Mg) e cálcio (Ca) a partir de águas residuais de salineiras. Esse trabalho mostrará desde as técnicas mais simples para a separação desses sais, até as técnicas mais atuais. Sendo assim possível ter um panorama geral de como esses métodos de precipitação evoluíram até os dias de hoje, assim como os fatores que levam a escolha de cada método, fatores tanto ambientais quanto econômicos.
Avaliação da condutividade elétrica de uma amostra de óxido de grafeno reduzido visando seu potencial para aplicação em tintas condutoras
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-08) Paula, Ygor Matheus Pereira de; Nascimento, Maria Carolina Burgos Costa do; Silveira Júnior, Luiz Gonzaga de Queiroz; Mendes, Armando Monte
O grafeno, uma das formas alotrópicas do carbono, constitui um material bidimensional com uma vasta gama de propriedades e grande potencial para as mais diversas aplicações. Um dos métodos de síntese mais utilizado é a esfoliação química (método de Tour), conhecido por garantir a obtenção de uma maior quantidade de óxido de grafeno (GO), contribuindo para solucionar um dos maiores problemas na síntese de grafeno, que é a dificuldade em produzi-lo em larga escala. O GO sintetizado via esfoliação química apresenta propriedades isolantes, porém, comprovou-se que a condutividade elétrica pode ser recuperada se os grupos funcionais forem eliminados da sua estrutura por meio da redução térmica do GO a fim de se obter o óxido de grafeno reduzido (rGO). O rGO traz consigo a recuperação das propriedades prejudicadas devido ao processo de esfoliação química, dessa forma, este pode vir a apresentar grande potencial para aplicações envolvendo condutividade elétrica. Atualmente, a gama de aplicações das tintas condutoras vêm crescendo, sendo o seu principal intuito a inserção de um material condutor, garantindo a condutividade necessária para tal aplicação. Tendo isso em vista, o presente trabalho teve como intuito principal, a síntese de GO utilizando o método de esfoliação química e da produção de rGO por meio da redução térmica do GO sintetizado, a fim de avaliar não só a qualidade dos materiais obtidos, mas também sua capacidade como possíveis agentes condutores. Os resultados obtidos por meio da espectroscopia Raman e difração de raios-x (DRX), confirmaram que a síntese e a redução do material ocorreram de forma satisfatória. De acordo com a análise de MEV, a superfície da amostra torna-se corrugada devido ao escape de grupos funcionais durante o processo de redução e, a partir da visualização da seção transversal, fica evidente a presença das folhas individuais de grafeno. Em contrapartida, a técnica de espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), mostrou que a redução realizada não foi tão eficaz como o esperado.
Avaliação microestrutural via técnicas EBSD/EDS de revestimentos em Inconel 625 e do Inox 309L soldados pelo processo GMAW aplicados a dutos para transporte de petróleo, gás natural e biocombustíveis
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-11-27) Nascimento, Ana Biatriz Guedes do; Castro, Nicolau Apoena; http://lattes.cnpq.br/3740711945494961; https://orcid.org/0000-0003-4861-9497; http://lattes.cnpq.br/4686646151302178; Buschinelli, Augusto Jose de Almeida; http://lattes.cnpq.br/9684649153800847; Mendes, Armando Monte; https://orcid.org/0000-0002-3442-9927; http://lattes.cnpq.br/3173204192281049; Peres, Maurício Mhirdaui; https://orcid.org/0000-0002-4229-4145; http://lattes.cnpq.br/3068024292581677
As regiões de exploração de petróleo são propensas à corrosão, o que pode levar a falhas nas tubulações e causar danos econômicos e ambientais significativos. Para prevenir essas falhas, uma solução comum consiste na aplicação de revestimentos internos e/ou externos nas tubulações, sendo a soldagem um processo de revestimento amplamente utilizado na indústria petrolífera. Dentre os tipos de soldagem, a soldagem GMAW (Gas Metal Arc Welding) é uma técnica usada para unir materiais dissimilares com alta taxa de deposição e alta velocidade. As ligas de níquel e cromo são frequentemente empregadas para revestimentos anticorrosivos, devido à sua alta resistência à corrosão, fadiga e propriedades mecânicas, juntamente com a boa soldabilidade. No entanto, a variação dos parâmetros de soldagem pode afetar significativamente as propriedades do revestimento, principalmente na região de interface entre o revestimento e o metal base. Nesse sentido, este estudo visa investigar a microestrutura final da região de interface da solda, variando-se os parâmetros de soldagem com gás ativo e inerte, mono e dupla camada, dos revestimentos de Inconel 625 e Inox 309L depositados em aço baixo carbono. Para isso, foram realizadas análises microestruturais na zona termicamente afetada (ZTA) usando a técnica de análise por difração de elétrons retroespalhados (EBSD) em paralelo com análise química (EDS) e ensaio de microdureza Vickers, a fim de identificar a influência da microestrutura na região com as propriedades mecânicas finais obtidas. Os resultados mostram que os parâmetros de soldagem afetaram significativamente as propriedades mecânicas finais desejadas, e que a técnica de análise EBSD é uma ferramenta importante para avaliar a microestrutura da região de interface de soldagem. Portanto, este estudo destaca a importância de considerar os parâmetros de soldagem e de usar técnicas de análise microestrutural a fim de otimizar o processo de soldagem e melhorar a qualidade de revestimentos metálicos anticorrosivos, aplicados em dutos da indústria de petróleo.
Estudo da deposição de filmes finos de BaTi(1-X)Zr(X)O3 por meio de planejamento Box-Behnken
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-01-28) Mendes, Armando Monte; Delmonte, Maurício Roberto Bomio; ; http://lattes.cnpq.br/9558299312183852; ; http://lattes.cnpq.br/3173204192281049; Paskocimas, Carlos Alberto; ; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411; Araújo, José Humberto de; ; http://lattes.cnpq.br/2455132422249405; Sousa, Maria Rosimar de; ; http://lattes.cnpq.br/7568207788731852
Materiais cerâmicos ferroelétricos com estrutura perovskita (ABO3) são largamente utilizados em componentes de memória no estado sólido (FeRAM’s e DRAM’s) bem como em capacitores de múltiplas camadas, especialmente na forma de filmes finos. Quando dopados com íons de zircônio, materiais à base de BaTiO3 formam uma solução sólida conhecida como titanato zirconato de bário (BaTi1-xZrxO3). Também chamado de BZT, esse material pode sofrer significativas mudanças em suas propriedades elétricas diante de pequenas variações do teor de zircônio na rede cristalina. O presente trabalho consiste no estudo dos efeitos dos parâmetros de deposição de filmes finos de BaTi0,75Zr0,25O3 pelo método de spin-coating sobre sua morfologia e propriedades físicas, utilizando um planejamento experimental do tipo Box-Behnken. A resina utilizada no processo de deposição foi sintetizada pelo método dos precursores poliméricos (Pechini) e foi subsequentemente dividida em três parcelas cada qual teve sua viscosidade ajustada para 10, 20 e 30 mPa∙s por meio de um viscosímetro rotativo. As resinas foram depositadas em substratos de Pt/Ti/SiO2/Si pelo método de spin-coating em 15 diferentes combinações de viscosidade, velocidade de rotação (3000, 5500 e 8000 rpm) e número de camadas depositadas (5, 8 e 11 camadas) previstas no planejamento e então calcinadas a 800ºC por 1h. A fase cristalina dos filmes foi determinada por difração de Raios-X (DRX) e indexada com a carta JCPDS 36-0019. Morfologia da superfície e tamanho de grão foram observados por meio de microscopia de força atômica (AFM) indicando filmes bem densificados e tamanho médio de grão em torno de 50nm. Imagens da seção transversal dos filmes foram obtidas por intermédio de microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG), indicando espessuras bem uniformes variando de 140-700 nm entre amostras. Medidas de capacitância foram realizadas à temperatura ambiente com a ajuda de um analisador de impedância. Os filmes apresentaram valores de constante dielétrica de 49-277 a 100KHz e baixa perda dielétrica. O planejamento indicou efeitos não significativos das interações entre os parâmetros de deposição sobre a espessura dos filmes. A metodologia de superfícies de resposta possibilitou uma melhor observação dos efeitos das variáveis.
Evolução microestrutural de Ni e Ni-SiC sinterizados após compactação uniaxial ou processamento termoplástico
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-06-17) Dantas, Elisângela Barros; Martinelli, Antônio Eduardo; https://orcid.org/0000-0003-3885-9104; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; http://lattes.cnpq.br/8058306747371469; Couto, Antônio Augusto; Mendes, Armando Monte; https://orcid.org/0000-0002-3442-9927; http://lattes.cnpq.br/3173204192281049; Clemens, Frank Jorg; Nascimento, Rubens Maribondo do; https://orcid.org/0000-0001-9094-0044; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793
A adição de SiC à níquel ou suas ligas resulta em materiais sinterizados com um conjunto de propriedades interessantes para as indústrias de petróleo, automobilística e aeroespacial, incluindo alta tenacidade e resistência mecânica, à corrosão e ao desgaste em uma ampla faixa de temperaturas de serviço, associadas ao baixo custo dos materiais de partida e do processamento. Além da metalurgia do pó tradicional, o processamento termoplástico oferece uma alternativa interessante de conformação e desenvolvimento microestrutural com a dissociação do SiC e formação de sinterizados contendo precipitados de grafite em matrizes de (Ni,Si). Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo o estudo de combinações de NiSiC produzidos a partir da compactação uniaxial ou processamento termoplástico. Níquel puro e misturas de Ni com 3p.% SiC foram granulados em tambor, com 2,5 p.% de parafina, compactadas uniaxialmente a 600 MPa e sinterizadas em forno convencional a 10 ºC/min até 1200 ºC por 1 h. As amostras obtidas por processamento termoplástico foram produzidas a partir de níquel e misturas contendo 1p.% de SiC com 50% de ligantes poliméricos, homogeneizadas em misturador cônico de parafuso duplo co-rotativo e moldadas em reômetro capilar. Após extração térmica dos ligantes, foram sinterizadas a 5ºC/min até 1200 ºC por 4 h. Foram realizadas análises de DRX, FT-IR, caracterização microestrutural por MO, MEV/EDS, densidade à verde e dos sinterizados e ensaios de microdureza Vickers. As amostras de níquel, produzida via processamento termoplástico, apresentou poros de maiores dimensões em pontos concentrados, maior retração diametral e menor dureza Vickers. Contudo, não houve interferência das técnicas de produção nas densidades das amostras sinterizadas de níquel. A adição de 3 p.% de SiC influenciou a densificação e, também a dureza das amostras compactadas. As amostras produzidas por processamento termoplástico contendo 1 p.% de SiC não apresentaram alterações microestruturais significativas. As análises microscópicas e de DRX sugerem que ambas as técnicas empregadas produziram materiais do tipo Ni-Si com precipitação de grafite, microestrutura típica de materiais auto lubrificantes.
Influência da alta pressão na síntese hidrotérmica de zircônia (ZrO2)
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-02-17) Silva, Camila Renata Ferreira da; Martinelli, Antonio Eduardo; Mendes, Armando Monte; Castro, Nicolau Apoema; Peres, Maurício Mhirdaui
O desenvolvimento de novos materiais a partir de novas composições ocupa um espaço considerável no campo da ciência e engenharia de materiais. Entretanto, promover alterações de materiais já conhecidos ou mesmo estabelecer adaptações de técnicas de processamento já conhecidas apresentam um potencial enorme de inovação e efeito na indústria. O método de síntese hidrotérmico é por vezes considerado obsoleto, mas modificações da técnica podem permitir obter materiais com características modificas. Este trabalho promoveu a realização de sínteses hidrotérmicas com adaptação para controle de pressão por injeção de gás inerte de óxido de zircônio e verificou-se o seu efeito sobre características cristalográficas e microestruturais dos materiais nanoparticulados produzidos. Além disso, um tratamento de calcinação foi realizado para a análise de seu efeito nas características dos materiais. A síntese tradicional com pressão autógena produziu, segundo análise de difração de raios-X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV-FEG), nanopartículas compostas pelas fases cúbica e monoclínica, enquanto injeção de gás promoveu a formação de fases monoclínica e tetragonal, mesmo sem a adição de dopantes a apenas 180°C por 20h. A calcinação produziu uma estabilização total da fase monoclínica em todas as amostras, além de causar aumento do tamanho de cristalito devido à ocorrência de processos difusivos típicos do fenômeno de sinterização.
M-NFT, The Mirror Novelty Fashion Trade: Unificação de moda e arte em realidades compartilhadas através de tokens não fungíveis
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-19) Confessor, Anny Caroliny Lima; Santana Junior, Orivaldo Vieira de; Burlamaqui, Aquiles Medeiros Filgueira; Brandao, Glaucio Bezerra; Mendes, Armando Monte
A realidade como a conhecemos, seja digital ou física, está prestes a mudar. Nas últimas décadas, fomos revolucionados pela era da internet e movimentos de experiências imersivas no mundo online surgiram já na web 2.0. A inteligência das máquinas avança e a web como a conhecemos irá deixar de ser um mundo na qual interagimos em tela, apenas. Ela tende a transformar-se em uma web imersiva, na qual os comportamentos das geraçōes a moldam e são moldados pelos disruptores big-bang, onde as transaçōes na blockchain, criptomoedas e NTFs serão os novos meios de compra e venda, descentralizados, independentes de governos e empresas. Dessa forma, este trabalho consiste no estudo do surgimento e consolidação de um e-commerce de NFTs voltados ao mundo da moda. Foram discutidos tópicos referentes aos NTFs como, por exemplo, seu desenvolvimento e as tecnologias que o envolvem, como blockchain e smart contracts, construindo um conceito de moda espelhada em função das limitações da web 3.0, através dos tokens não fungíveis como tecnologia unificadora do que é real e virtual em realidades compartilhadas. Economia descentralizada, transaçōes facilitadas e fatores comportamentais da sociedade possibilitaram a tokenização de ativos como certificação de documentos, coleção de obras, bens físicos e financeiros, o que evidencia o potencial de implementação do uso de tokens não-fungíveis na indústria da moda, permitindo a aderência dos artistas e criadores do universo da moda à essa tecnologia. Um modelo de figma foi criado e editado com características de um e-commerce de nfts do mercado da moda e apresentado a 15 entrevistados. As opiniões coletadas reforçam a consolidação da proposta apresentada neste trabalho.
Materiais isolantes: análise do comportamento elétrico sob corrente contínua
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-19) Araújo, Alexia Ellen Freire de; Costa, Maria Carolina Burgos; http://lattes.cnpq.br/0313151485270110; Silveira Júnior, Luiz Gonzaga de Queiroz; Mendes, Armando Monte
Nos cabos e acessórios de transmissão elétrica, o controle do comportamento do sistema de isolamento é um ponto chave para garantir a confiabilidade desses cabos. Os cabos de energia elétrica de baixa tensão são geralmente compostos por dois componentes: um condutor, cuja finalidade é conduzir eletricidade; e um isolante, cuja finalidade é isolar o condutor e a eletricidade que ele transporta de seu entorno. Os principais objetivos deste estudo são a preparação de amostras e a caracterização das propriedades elétricas dos materiais isolantes para análise sob corrente contínua de baixa e média tensão (LVDC e MVDC), a fim de melhorar seu desempenho sob campo elétrico contínuo. Foram realizados de maneira geral: a investigação elétrica de materiais retardantes de chama livres de halogênio (HFFR) sob corrente contínua (DC) para classificação e comparação com corrente alternada (AC); o estudo da influência do uso de aditivos espumantes em poli(cloreto de vinila) (PVC) sob DC; a avaliação do sistema de isolamento de borracha de etileno propileno dieno (EPDM) entre o comportamento ôhmico e corrente limitada por carga espacial (SCLC), para saber se cargas espaciais estão presentes em MVDC; e a avaliação do comportamento não linear do silicone em função da temperatura sob DC. As caracterizações elétricas realizadas permitiram analisar a condutividade sob corrente contínua, tensão de ruptura sob corrente contínua e alternada e, por fim, a análise de vida útil sob corrente contínua dos materiais HFFR, PVC, EPDM e silicone. Os resultados permitiram classificar HFFR e PVC em corrente contínua e analisar as diferenças desse comportamento em relação à corrente alternada, como também entender o comportamento do EPDM e silicone para o uso de acessórios para transmissão elétrica em DC.
Microstructural design and thermal characterization of composite diatomite-vermiculite paraffin-based form-stable PCM for cementitious mortars
(Elsevier, 2020-01) Martinelli, Antonio Eduardo; Costa, José Airton Cunha; Nascimento, Rubens Maribondo do; Mendes, Armando Monte
The thermal performance of cementitious mortars can be improved with the use of form-stable phase change materials (PCMs) consisting of a solid-liquid paraffin mix impregnating diatomite in a diatomite-vermiculite mineral system. The present study includes designing, developing, and characterizing a novel PCM based on a combination of diatomite and calcined, expanded vermiculite, and an optimized paraffin system consisting of a mixture of solid paraffin and naphthenic oil. The diatomite is expected to store the paraffin and wrap the vermiculite particles, increasing the amount of stagnant air. X-ray fluorescence is used to assess the chemical composition of the diatomite and vermiculite. Differential scanning calorimetry (DSC) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) measurements are used to characterize the paraffin mixes aimed at optimum performance for residential and commercial buildings. PCM samples made from paraffin and diatomite (PCM1), vermiculite (PCM2), and a mix of diatomite and vermiculite (PCM(1 + 2)) are characterized by scanning electron microscopy and FT-IR. Cement mortars are prepared in the volume ratios of 1:4 cement:sand (reference mortar), 1:4:1 cement:sand:diatomite, 1:4:1 cement:sand:vermiculite, and 1:4:1 cement:sand:PCM. The thermal properties of these materials are evaluated. The DSC results of the paraffin mixtures indicate that 20% naphthenic oil is the ideal concentration in the paraffin mixture to optimize the solid-liquid temperature (57.45 C) and latent heat for building applications (159.42 J/g). All PCMs have reduced thermal conductivities compared to the reference mortar (1.47 W/m K), with the lowest being associated with the PCM (1 + 2) sample (0.82 W/m K). The PCM(1 + 2) sample also presents an improved combination of diffusivity, volumetric heat capacity, and thermal resistivity. The simultaneous addition of vermiculite and diatomite to the PCM composition improves the thermal properties, while maintaining the basic characteristics such as chemical and structural stability
Síntese de óxido de grafeno reduzido para produção de revestimentos nanocompósitos anticorrosivos a base de epóxi para aplicação na indústria petrolífera
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-19) Santos, Ana Letícia Fernandes dos; Costa, Maria Carolina Burgos; https://orcid.org/0000-0001-8592-4736; http://lattes.cnpq.br/2657989493886536; Silva, Bismark Luiz; Mendes, Armando Monte
A corrosão é um fenômeno natural que atinge diversas indústrias que fazem uso de materiais metálicos em suas plantas industriais, incluindo a indústria petrolífera. Neste segmento, fenômenos de corrosão ocorrem frequentemente nas tubulações metálicas, resultando na perda das propriedades estruturais e redução do seu tempo de vida útil. Este trabalho tem como objetivo avaliar a influência do teor de rGO no comportamento de um revestimento anticorrosivos de epóxi para aplicação na indústria petrolífera. Os revestimentos foram aplicados em substratos de tubulações metálicas usadas na indústria petrolífera, visando o aumento da resistência à corrosão e ao desgaste. Para isso, primeiro obteve-se o óxido de grafeno (GO) a partir da esfoliação química do grafite com base no método aprimorado de Hummers e, posteriormente, foi realizada uma etapa de redução térmica para obter o rGO. Análises de difração de raios-X (DRX), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia Raman e microscopia eletrônico de varredura (MEV) foram realizadas, visando comprovar o sucesso na síntese desses nanomateriais. Os picos característicos do rGO para as respectivas análises foram condizentes com a literatura, e sua morfologia apresentou uma estrutura 3D com camadas bem esfoliadas característica desse material quando reduzido termicamente. O revestimento nanocompósito foi sintetizado com 0,1%, 0,3% e 0,5% em massa de rGO a partir da dispersão das suas partículas na matriz polimérica, com auxílio de banho ultrassônico, e aplicados por uma pistola de alta pressão nos substratos metálicos. Os substratos foram lixados, seguindo para serem limpos e secos antes da aplicação do revestimento. Análises de MEV foram realizadas na superfície dos revestimentos aplicados para visualização de defeitos que facilitam o início do processo corrosivo. Foi possível observar que houve diminuição na quantidade de defeitos do tipo escorrimento, manchas, impregnação de materiais sólidos e poros na superfície das amostras com o aumento da concentração de rGO até 0,3% em massa nos revestimentos. Isso se deve ao fato desse nanomaterial se alocar preferencialmente nesses defeitos, aumentando assim o caminho difusivo do eletrólito corrosivo. Além disso, correlacionando esse trabalho com um estudo e perceber a proximidade dos resultados obtidos, notou-se o alto potencial dos revestimentos nanocompósitos preparados para melhoria da resistência à corrosão.
Síntese hidrotermal assistida por micro-ondas de Ce1-xGdxO2-δ e caracterização visando sua aplicação como eletrólitos de SOFC
(2019-09-30) Medeiros, Amanda Lucena de; Martinelli, Antonio Eduardo; ; ; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; Mendes, Armando Monte; ; Macedo, Daniel Araújo de; ; Silva, Fausthon Fred da;
Os eletrólitos de células a combustível exigem elevadas temperaturas de operação, resultando em altos custos de funcionamento e fabricação. Materiais baseados em céria dopada com terras raras são uma alternativa, já que apresentam condutividade elétrica superior à da zircônia-ítria em menores temperaturas de operação. Porém, algumas dificuldades permanecem não solucionadas na obtenção de eletrólitos sólidos baseados em céria, como a baixa sinterabilidade do material e a baixa condutividade dos contornos de grão, normalmente associada à presença de impurezas. Neste contexto, o presente trabalho apresenta como objetivo o estudo da síntese hidrotermal assistida por micro-ondas como método de síntese para obtenção de nanopartículas de Ce1-xGdxO2-δ, e associar as características dos pós obtidos com características compatíveis para sua utilização como eletrólitos de SOFC. Foram sintetizadas amostras de Ce1-xGdxO2-δ (x = 0,1; 0,2 e 0,3), com variação de tempo de tratamento hidrotérmico (15, 30, 45 e 60 minutos). Os materiais obtidos foram caracterizados por medidas de densidade, FRX, DRX, TG, BET, MEV-FEG, MET e espectroscopia de impedância. Os resultados mostraram que tempos de processamento hidrotérmico mais curtos resultam em pós nanométricos com menores tamanhos de partícula, alta área superficial específica, e forte tendência a um estado de aglomeração, o que influencia diretamente na densificação dos materiais obtidos. Apesar da introdução de Gd na rede do óxido de cério, todos os pós cristalizaram na estrutura tipo fluorita, a mesma da céria. Os resultados de espectroscopia de impedância indicam que o aumento da concentração do dopante diminui a condutividade do grão, em função do aumento da interação dos defeitos associados à dopagem, e que a as impurezas apresentadas atuam como agentes bloqueadores iônicos.
Síntese solvotérmica de BaTiO3: efeito da pressão na morfologia e tamanho de partícula
(2019-05-02) Mendes, Armando Monte; Martinelli, Antonio Eduardo; ; ; Macedo, Daniel Araújo de; ; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; Orlando, Marcos Tadeu D'azeredo; ; Pergher, Sibele Berenice Castella;
Na busca constante pelo desenvolvimento de materiais livres de aglomeração e com morfologia controlada, faz-se necessário o entendimento da influência dos parâmetros do processo nas características do material obtido, possibilitando a proposta de novos procedimentos experimentais. Dessa forma, este trabalho propôs uma nova metodologia para síntese solvotérmica de partículas de titanato de bário (BaTiO3), seguido da investigação do efeito dos parâmetros de temperatura, tempo e especialmente da pressão nas características morfológicas do material. A princípio, uma autoclave em aço inoxidável 316L foi construída com uma configuração que permite não apenas o controle da temperatura e tempo do processo, mas também da pressão por injeção de gases ultrapuros. As soluções precursoras foram formadas por tetra-isopropóxido de titânio (C12H28O4Ti) e nitrato de bário (Ba(NO3)2) como fontes de cátions metálicos, uma mistura de água deionizada e álcool etílico como solvente e hidróxido de potássio (KOH) como agente mineralizador e regulador de pH. As sínteses foram realizadas a temperaturas entre 80 °C e 180 °C, com durações de 15 minutos e 24 horas e pressões tanto inerentes quanto impostas de 20 bar a 80 bar (controle via injeção de argônio comprimido). Os materiais obtidos apresentaram a estabilização de fase tetragonal e de uma quantidade mais expressiva de fase metaestável pseudocúbica, livre de contaminações como BaCO3. As diversas combinações de parâmetros do processo permitiram a observação da evolução morfológica das partículas e dos mecanismos de nucleação e crescimento de cristais, além dos fenômenos de agregação orientada e “Ostwald ripening”. Em condições de pressão inerente, foram obtidas partículas com morfologia desde esferas rugosas amorfas, passando por aglomerados de nanocubos (mesocristais) e partículas com crescimento irregulares. As síntese sob alta pressão produziram morfologias dendríticas e do tipo flor mesmo sem utilização de agente surfactante. Todas as amostras sintetizadas se mostraram livres de aglomeração.
Síntese verde hidrotérmica modificada de materiais à base de grafeno para aplicações na indústria de petróleo e gás natural
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-15) Farias, Willian Alber da Silva; Martinelli, Antonio Eduardo; Mendes, Armando Monte; https://orcid.org/0000-0002-3442-9927; http://lattes.cnpq.br/3173204192281049; https://orcid.org/0000-0003-3885-9104; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; https://orcid.org/0000-0002-3596-0947; http://lattes.cnpq.br/0754692042581100; Paskocimas, Carlos Alberto; https://orcid.org/0000-0002-1915-4291; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411; Medeiros, Rodolfo Luiz Bezerra de Araujo; http://lattes.cnpq.br/7274621195761563
O grafeno e seus derivados, como óxido de grafeno (GO) e óxido de grafeno reduzido (rGO), têm sido tema de crescente relevância na comunidade científica e na indústria, devido as suas diferenciadas propriedades químicas, estruturais, elétricas e mecânicas. Dentre as diversas aplicações na indústria de petróleo e gás, destacam se: perfuração, inibição de xisto, modificação de reologia, fortalecimento e estabilização de poços, detecção de vazamentos, revestimentos, fraturamento hidráulico, lubricidade, estabilização de emulsão, dessalinização e limpeza de fluviais com derramamento de óleo. Tamanha variabilidade de aplicações corrobora para o interesse e investimento da indústria de petróleo e gás na produção e aplicação do grafeno e seus derivados. Para que o mesmo se torne uma realidade na indústria, é necessária uma rota viável de síntese do material, escalonável e ambientalmente amigável. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo, o desenvolvimento de uma rota verde de síntese de óxido de grafeno e óxido de grafeno reduzido, empregando como precursor o grafite em pó, pelo método hidrotérmico modificado, para aplicações na indústria do petróleo e gás natural. A síntese foi realizada variando-se os parâmetros de controle: tempo e pressão, com injeção de gás argônio ultrapuro. Os materiais resultantes foram caracterizados para avaliar a influência da injeção do gás pressurizado na eficiência da síntese. Também foram analisadas as modificações causadas na morfologia, estrutura e propriedades. Os resultados demonstraram que foi possível sintetizar rGO via método hidrotérmico a partir de reagentes ambientalmente amigáveis, a 200 °C por tempos que variaram de 15 minutos a 4 horas. Com o aumento do tempo de síntese verificou-se maior eficiência na redução de GO para rGO. Para tempos de reduções entre 2h e 3h, o efeito do aumento da pressão pela injeção de gás se demonstrou positivo para as propriedades e estruturas dos grafenos resultantes, possuindo maior empacotamento de partículas, maior densificação, diminuição das espessuras entre as multicamadas e menor densidade de defeitos no plano basal.
Traçadores ópticos aplicados ao MUD Logging
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-07-09) Rodrigues, Karolynne Emanuelle Alves; Martinelli, Antonio Eduardo; Mendes, Armando Monte; http://lattes.cnpq.br/1735913659639278; Campos Júnior, Jose Ribamar; Paskocimas, Carlos Alberto
Este trabalho almeja apresentar, de forma exploratória, o desenvolvimento e caracterização de traçadores ópticos fluorescentes destinados a monitorar de forma mais precisa a trajetória dos cascalhos provenientes da perfuração de poços onshore, desde o momento do desprendimento pela ação da broca até sua chegada à superfície. Os traçadores em questão serão abordados como polímero de partida de Politetrafluoretileno (PTFE) e pigmentos fluorescentes. A pesquisa abrange desde a análise do material como candidato a incorporação de pigmento fluorescente até a análise de suas propriedades físico-químicas, como resistência térmica, estabilidade e durabilidade da fluorescência. Os resultados obtidos indicam alta eficiência e confiabilidade do material desenvolvido, demonstrando potencial para aplicações em ambientes que exigem rigoroso controle de fluxos e rastreamento contínuo. Este trabalho contribui para o avanço de tecnologias de rastreamento em processos industriais, proporcionando novas possibilidades de monitoramento em tempo real de forma.

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