PPGCEM - Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais
URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/11907
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Tese Influência da interação de diferentes fontes amiláceas sobre as propriedades do amido termoplástico(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-11-28) Milfont, Carlos Henrique Rodrigues; Ito, Edson Noriyuki; https://orcid.org/0000-0001-7784-9035; http://lattes.cnpq.br/7249500407405478; https://orcid.org/0000-0002-8909-3420; http://lattes.cnpq.br/8351193305080475; Nascimento, Maria Carolina Burgos Costa do; https://orcid.org/0000-0002-4261-1331; http://lattes.cnpq.br/4409025248163428; Mattos, Adriano Lincoln Albuquerque; https://orcid.org/0000-0003-2823-037X; http://lattes.cnpq.br/8866532554464174; Reinaldo, Juciklécia da Silva; https://orcid.org/0000-0002-4228-9709; http://lattes.cnpq.br/0106357784933202; Souza Filho, Men de Sá Moreira de; http://lattes.cnpq.br/4768901375579199Este estudo avaliou a influência da interação entre amidos de milho (Mi), mandioca (Ma) e batata inglesa (Ba) sobre as propriedades do amido termoplástico (TPS), considerando as limitações do uso de amidos isolados, como elevada susceptibilidade a água e baixo desempenho mecânico. Para investigar essas interações, foram preparadas misturas binárias e ternárias com base em um planejamento experimental do tipo simplex-centroide {3,2}, utilizado como ferramenta de análise das interações entre diferentes fontes amiláceas. Os TPS foram obtidos por casting, a partir de dispersões aquosas gelatinizadas, e por extrusão, permitindo avaliar o efeito do método de processamento nas propriedades dos materiais. Os amidos apresentaram teores de amilose de 29,52 ± 0,38% (Mi), 18,19 ± 0,68% (Ma) e 34,77 ± 0,29% (Ba), bem como massas molares viscosimétricas médias (M̅v) de 1,34 × 10⁶, 2,93 × 10⁶ e 6,09 × 10⁵ g·mol⁻¹, respectivamente. Ensaios reológicos de soluções aquosas indicaram maiores valores de viscosidade aparente e tixotropia para o amido de milho, enquanto as misturas apresentaram valores intermediários de módulo elástico (G′), módulo viscoso (G″) e viscosidade complexa (|η*|) em relação aos componentes puros. Nos filmes obtidos por casting, a interação entre os amidos influenciou a cristalinidade e a opacidade, com maiores valores em formulações ricas em amido de batata. Misturas ternárias com maiores proporções de Mi e Ba apresentaram menores índices de solubilidade em água, evidenciando efeitos sinérgicos. A análise térmica mostrou que formulações com maior teor de Ma apresentaram maior estabilidade térmica, associada à maior proporção de amilopectina. Ensaios mecânicos indicaram aumento da resistência máxima à tração nas misturas em comparação aos amidos isolados. Nos TPS extrudados, o aumento da proporção de Ma resultou em superfícies mais lisas e brilhantes, porém mais suscetíveis à umidade. As propriedades térmicas e mecânicas apresentaram valores intermediários em relação aos componentes puros, refletindo o efeito combinado da composição e do processamento. Os resultados, no geral, demonstraram que o teor de amilose, a massa molar dos amidos e a técnica de processamento regem as interações entre as fontes amiláceas, impactando diretamente as propriedades do TPS. A modelagem de misturas evidenciou o potencial das misturas de amidos para o desenvolvimento de materiais biodegradáveis.Tese Avaliação do efeito da temperatura no processo de corte por puncionamento em aços avançados de alta resistência(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-24) Gonçalves, Rennáh Francisco Figueiredo; Sousa, Fábio José Pinheiro; https://orcid.org/0000-0002-8381-8806; http://lattes.cnpq.br/9909217959915292; http://lattes.cnpq.br/5292990047030419; Castro, Nicolau Apoena; http://lattes.cnpq.br/3740711945494961; Buschinelli, Augusto José de Almeida; http://lattes.cnpq.br/9684649153800847; Ferreira, Jetson Lemos; Lourenço, Jorge MagnerEste estudo concentra-se na análise dos aços dual-phase (DP), uma categoria de aços avançados de alta resistência (AHSS) amplamente empregada na fabricação de componentes automotivos. Os AHSS possuem uma estrutura microscópica combinando uma matriz ferrítica altamente dúctil com um segundo constituinte de alta dureza, como martensita, bainita ou uma combinação de ambas, disperso na matriz. Essa configuração microestrutural permite o processamento eficiente dos AHSS por meio de processos de conformação como a estampagem. Durante a fabricação de peças automotivas, a qualidade da borda de corte desses aços é crucial, pois defeitos, como trincas originadas nas bordas de corte, podem resultar em falhas na peça durante a fabricação. O presente estudo propõe a utilização de temperaturas criogênicas durante o processo de corte por puncionamento como uma estratégia para minimizar a nucleação de trincas. A hipótese é que a realização do processo em baixas temperaturas pode alterar o mecanismo de deformação plástica, passando de cisalhamento para maclação mecânica e clivagem. O trabalho consistiu em um estudo qualitativo e quantitativo das microestruturas das bordas de corte do aço DP780, obtidas por puncionamento em temperaturas criogênicas e ambiente. Testes realizados demonstraram a viabilidade do processo de puncionamento em temperaturas criogênicas para o AHSS (DP780). Utilizando a técnica de difração de elétrons retroespalhados (EBSD) em um microscópio eletrônico de varredura (MEV), a análise revelou alterações significativas, incluindo a redução das regiões de deformação plástica e o aumento da zona de fratura nas amostras ensaiadas em temperaturas abaixo de -150 ºC, em comparação com aquelas ensaiadas em temperatura ambiente. Os resultados quantitativos indicaram a eficácia desse método em reduzir a deformação plástica nas bordas de corte do DP780 em até 37% quando realizado em temperaturas criogênicas (≤ - 150 °C) e velocidade de 725 mm/s. Embora os resultados do ensaio de expansão cônica de furo não indicaram influência significativa, quando comparadas as temperaturas de puncionamento, a distribuição de encruamento e o aspecto de fratura indicaram que a redução da temperatura levou a um menor nível de encruamento nas bordas de corte e uma distribuição mais homogênea de trincas ao longo do perímetro de corte, nas amostras puncionadas a temperatura de -125 °C. É possível que com ajustes de parâmetros do processo de corte, como a folga, seja possível aumentar os valores de expansão de furo com aplicação de puncionamento criogênico.Tese Produção de hidrogênio a partir da reforma a seco metano utilizando perovskitas LaNiO3 como precursores catalíticos: da análise bibliométrica ao machine learning(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-07-22) Favacho, Vanessa Santana Silva; Melo, Dulce Maria de Araújo; Medeiros, Rodolfo Luiz Bezerra de Araújo; http://lattes.cnpq.br/7274621195761563; https://orcid.org/0000-0001-9845-2360; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; https://orcid.org/0000-0002-2332-4476; http://lattes.cnpq.br/4158005957721927; Vasconcelos, Bruna Rêgo de; https://orcid.org/0000-0002-8328-0399; http://lattes.cnpq.br/8976568859799716; Figueredo, Gilvan Pereira de; https://orcid.org/0000-0002-3989-1360; http://lattes.cnpq.br/3730724432445516; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; https://orcid.org/0000-0001-9016-4217; http://lattes.cnpq.br/9558299312183852; Braga, Renata Martins; https://orcid.org/0000-0002-6232-0945; http://lattes.cnpq.br/4603529162393328A reforma a seco do metano (DRM) é uma reação catalítica que utiliza dois gases de efeito estufa (CH4 e CO2) para formar gás de síntese, uma mistura de H2 e CO. Uma análise bibliométrica sobre perovskitas sintetizadas pelo método hidrotermal foi realizada e revelou que o LaNiO3 vem sendo utilizado como precursor catalítico na DRM. Entretanto, essa análise mostrou que há uma escassez de estudos que relacionem diretamente os parâmetros de síntese à morfologia e à atividade catalítica. Assim, o objetivo deste estudo é investigar a influência de variáveis como pH (9–13), tempo (6– 24 h), temperatura (160–200 °C), pressão (autógena–85 bar) e uso de soft templates (brometo de cetiltrimetilamônio e ácido cítrico) na morfologia do LaNiO3 sintetizado via método hidrotermal e avaliar a relação entre esses parâmetros e o desempenho na DRM. Um estudo preliminar indicou que o pH é uma variável fundamental na síntese do LaNiO3, influenciando a morfologia das partículas e o desempenho catalítico. Com base nos resultados preliminares, utilizou-se um planejamento de experimentos (DoE) fatorial completo aliado ao machine learning (ML) para explorar as interações entre as variáveis de síntese e de reação, as propriedades e o desempenho dos catalisadores. Os resultados mostraram que a temperatura da DRM foi o fator mais relevante no desempenho catalítico, em que temperaturas elevadas (800 °C) favoreceram maior rendimento de H2 (74–80%). Além disso, temperaturas reacionais elevadas também favoreceram a menor deposição de carbono, todavia esse carbono é mais ordenado (ID/IG = 0,56–0,79) e mais cristalino (48–68 nm), o que dificulta sua remoção e regeneração do catalisador. O pH de síntese também foi uma variável fundamental, no qual o pH mais alcalino (13) influenciou positivamente no rendimento de H2 (até 10% maior) e negativamente na deposição de carbono (>57% em peso). Os maiores rendimentos de H2 foram obtidos com catalisadores frescos contendo entre 20% e 100% da fase LaNiO3, associados a tamanhos de cristalito na faixa de 25 a 35 nm. As maiores deposições de carbono foram observadas em catalisadores frescos contendo 60–100% da fase LaNiO3, baixos tamanhos de cristalito (<30 nm), elevados graus de redução (>60%) e baixas temperaturas de redução (<540 °C). Por fim, também se avaliou o efeito sinérgico entre pH e pressão de síntese, identificando que a amostra sintetizada em pH 9 sob 85 bar apresentou o melhor desempenho, com alto rendimento de H2 (76–77%) e deposição de carbono moderada (20,43% em peso).Tese Optimization of ZnO-based photocatalysts for the water treatment: doping and heterostructure approaches(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-08-22) Silva, Joyce Marina Paiva da; Motta, Fabiana Villela da; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; https://orcid.org/0000-0002-3523-737X; http://lattes.cnpq.br/9918299069511517; https://orcid.org/0000-0002-7332-2305; http://lattes.cnpq.br/2683865561979261; Melo, Leonardo Gadelha Tumajan Costa de; Teodoro, Márcio Daldin; Lima, Renata Cristina deA poluição da água, intensificada pelo uso de corantes industriais e fármacos de difícil degradação, representa um dos grandes desafios ambientais da atualidade, exigindo o desenvolvimento de métodos de tratamento mais eficientes e sustentáveis. Entre as alternativas emergentes, a fotocatálise heterogênea baseada em semicondutores, como o ZnO, tem se destacado pela capacidade de promover a degradação de contaminantes orgânicos por meio da geração de espécies reativas sob irradiação. No entanto, limitações relacionadas à sua eficiência sob luz solar motivam a busca por estratégias de modificação estrutural. Nesta tese, foram investigadas duas abordagens para otimizar o desempenho do ZnO: a dopagem com nióbio (V) e a formação de heteroestruturas com Ag3PO4, ambas obtidas pelo método hidrotérmico assistido por micro-ondas. A dopagem do ZnO com Nb levou à criação de defeitos estruturais que reduziram o crescimento das partículas e alteraram suas propriedades ópticas, resultando em maior atividade fotocatalítica e fotoluminescente, além de demonstrar boas propriedades antimicrobianas. Já a formação da heteroestrutura ZnO/Ag3PO4 ampliou a responsividade do sistema para a região visível, permitindo a degradação de corantes catiônicos, além do antibiótico tetraciclina sob luz solar. Este trabalho demonstra que a modificação do ZnO amplia significativamente seu potencial como fotocatalisador, oferecendo uma rota sustentável para o tratamento de águas contaminadas por corantes e antibióticos. Os resultados reforçam a relevância da engenharia de semicondutores na criação de materiais mais eficientes, com impactos diretos na remediação ambiental, na saúde pública e na conservação dos recursos hídricos.Tese Obtenção de nanofibras de TiO2, dopadas e co-dopadas com Nd e Sm por eletrofiação: estudo da atividade fotocatalíticas no fenol e norfloxacino(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-07-17) Melo, Alan Jones Lira de; 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/9318807288397858; Ramos, Rogerson Rodrigues Freire; http://lattes.cnpq.br/8244517948696809; Lovisa, Laura Ximena; https://orcid.org/0000-0003-4505-7177; http://lattes.cnpq.br/3096918631525114; Carreño, Neftalí Lenin Villarreal; https://orcid.org/0000-0002-5780-817X; http://lattes.cnpq.br/4035574249612354Compostos como fármacos e fenol são uma crescente preocupação ambiental, entrando nos ecossistemas devido ao descarte inadequado de medicamentos, resíduos industriais e esgoto doméstico. A exposição prolongada desses poluentes pode causar resistência antimicrobiana e toxicidade para organismos aquáticos, afetando sua reprodução e alterando as comunidades aquáticas. Os Processos Oxidativos Avançados (POAs) são soluções eficazes para degradar poluentes orgânicos e são amplamente utilizados no tratamento de águas residuais. O TiO2, presente na superfície terrestre, possui excelentes propriedades fotocatalíticas e é comumente utilizado no tratamento águas residuais. Quando dopados com íons metálicos, há o melhoramento da absorção de luz, redução da recombinação de carga, alterações na superfície e aumento na eficiência nas reações de degradação de poluentes. De a cordo com essa possibilidade, este estudo, desenvolveu nanofibras cerâmicas de TiO2, dopadas e co-dopadas com íons Nd3+ e Sm3+ nas concentrações de 0.5%, 1.0% e 1.5% mol utilizando o método de eletrofiação, seguido de tratamento térmico, buscando uma melhoria na eficiência fotocatalítica na degradação dos poluentes fenol e norfloxacino. Os padrões de DRX confirmaram a presença apenas da fase anatase do TiO2, mesmo após a dopagem. A análise de MEV-FEG revelou nanofibras uniformes e contínuas, dispostas aleatoriamente, e o BET indicou aumento da área superficial após a dopagem. A espectroscopia UV-Vís apresenta alteração no band gap e deslocamento na curva de absorbância devido à dopagem e à co-dopagem. Os espectros de emissão de fotoluminescência apresentam picos estreitos característicos dos elementos terras raras Nd e Sm. Os testes fotocatalíticos indicaram uma degradação de 99.99% para o fenol com a NF T0.5NS e 99.90% para o norfloxacino com a NF T1.5NS, sob radiação UV, sendo confirmados pelo teste de atividade antimicrobiana residual, no qual não houve formação de halo na solução degradada. Para avaliar a reutilização dos fotocatalisadores, as NFs foram submetidas a quatro ciclos de reuso, com a NF T0.5NS, apresentando 43% de eficiência e a NF T1.5NS, 82% após os ciclos. De acordo com os resultados obtidos, as nanofibras de TiO2 dopadas e co-dopadas com íons terras raras apesentam-se como um material promissor e potencial aplicação na fotodegradação dos poluentes fenol e o antibiótico norfloxacino.Tese Otimização dos processos de síntese para obtenção do compósito a- MoO3/C3N4 e estudo de sua atividade fotocatalítica(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-06-16) Ferreira, Camyla Regina Dantas; 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; http://lattes.cnpq.br/7200916566714732; Medeiros, Rodolfo Luiz Bezerra de Araújo; Carreño, Neftalí Lenin Villarreal; Tranquilin, Ricardo LuísO MoO3 é um semicondutor do tipo n com propriedades únicas, como a eficiência fotocatalítica e ainda apresenta diferentes morfologias atraindo, assim, considerável atenção e sendo estudado tanto isolado quanto em associação com outros semicondutores com o objetivo de melhorar ainda mais suas propriedades. O C3N4 é outro fotocatalisador que tem atraído atenção por apresentar baixo bandgap (2,7 eV), permitindo absorção de luz visível para geração de mais pares elétron-buraco. Nesta pesquisa foi realizada a otimização das sínteses dos materiais isoladamente e seu acoplamento para a obtenção do material híbrido -MoO3/C3N4. O trabalho foi dividido em três etapas, na primeira etapa, por meio do método de síntese spray-pirólise foram realizadas sínteses a diferentes concentrações de precursor (0,1M, 0,2M e 0,3M), temperaturas (600 °C a 1000 °C) e potência do atomizador (70% e 100%), e a taxa de fluxo foi fixada em 3 L/min. Os diferentes parâmetros foram utilizados visando a obtenção em uma única etapa de -MoO3. Otimizada a síntese do MoO3 a próxima etapa foi a utilização do método sonoquímico (etapa 2) a diferentes tempos (5 min, 10 min e 15 min) na amostra selecionada e análise dos resultados obtidos. De posse do tempo de síntese com melhores resultados, deu-se início à etapa 3 em que por meio da síntese ultrassônica foi feito o acoplamento do MoO3 e C3N4 sendo obtido o compósito de material híbrido MoO3/C3N4. A otimização dos parâmetros necessários à obtenção de partículas de -MoO3 foi investigada por difração de raios-X (DRX). A influência dos parâmetros envolvidos na síntese do α-MoO3 por spray pirólise, assim como o efeito do método ultrassônico sobre morfologia, atividade fotocatalítica e propriedades ópticas foram investigados por difração de raios-X (DRX), espectroscopia na região do UV-Visível (Uv-Vis), atividade fotocatalítica, fotoluminescência (FL) e microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEV-FEG). A resposta utilizada para otimização do material após método ultrassônico foi a degradação fotocatalítica do azul de metileno. Os difratogramas de raios-X apresentaram a obtenção de fase ortorrômbica -MoO3 com grupo espacial de 62 Pbnm bem como a presença de fase hidratada nas amostras analisada. As amostras de compósitos analisadas apresentaram valores de energia de gap de 3,09 eV. A amostra MOCN 1 apresentou a melhor atividade fotocatalítica, atingindo 100% de degradação em 300 min. Por meio das micrografias foi possível observar a influência dos parâmetros de síntese e do próprio processo ultrassônico na morfologia das amostras, variações estas que influenciaram na atividade fotocatalítica e fotoluminescência das amostras.Tese 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 AraújoA 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.Tese Study of cobalt-free composite oxygen electrodes for solid oxide cells(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-09-20) Farias, Morena Brito de; Paskocimas, Carlos Alberto; https://orcid.org/0000-0002-1915-4291; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411; https://orcid.org/0000-0003-4597-9622; http://lattes.cnpq.br/0200622158109138; Graça, Vanessa Cristina Diniz da; Araújo, Allan Jedson Menezes de; Macedo, Daniel Araújo de; Fonseca, Fábio Coral; Loureiro, Francisco José Almeida; Nascimento, Rubens Maribondo doAs células de óxido sólido são dispositivos de conversão de energia que podem operar em dois modos: como células a combustível para produzir eletricidade a partir do hidrogênio e como células de eletrólise para gerar hidrogênio a partir da eletricidade. Nesses dispositivos, o eletrodo de oxigênio enfrenta frequentemente desafios, como cinética de reação lenta ou degradação interfacial, o que pode impactar significativamente o desempenho global da célula e, portanto, requer otimização cuidadosa. Tradicionalmente, materiais contendo cobalto são amplamente utilizados como eletrodos de oxigênio devido à sua excelente cinética para reações com oxigênio. No entanto, um dos desafios atuais é substituir esse elemento crítico em aplicações energéticas devido a preocupações relacionadas à saúde, ao meio ambiente e à disponibilidade geográfica limitada. Nesta tese, os compostos Sr2Fe1,5Mo0,5O6-δ (SFM) e Lan+1NinO3n+1 (n = 1 e 3, LNO) são explorados como eletrodos de oxigênio livres de cobalto, demonstrando excelentes propriedades de condução iônica-eletrônica mista. Os eletrodos foram inicialmente otimizados por deposição sucessiva de camadas de material sobre o substrato de eletrólito. Esse processo não apenas otimizou a espessura dos eletrodos, mas também melhorou a distribuição da corrente iônica do eletrólito para o eletrodo, resultando em uma redução da resistência à polarização (Rpol). Sugere-se que a formação de uma fração sólida maior do material do eletrodo na interface com o eletrólito possa contribuir para uma melhor extensão da corrente iônica no interior do eletrodo. Consequentemente, os eletrodos otimizados atingiram valores de Rpol de aproximadamente 0,6 Ω cm2 para SFM, 4,9 Ω cm2 para La2NiO4+δ (L2N1) e 12,9 Ω cm2 para La4Ni3O10-δ (L4N3) a 700 °C. Além disso, um novo eletrodo compósito de SFM com aproximadamente 34 % em volume de céria dopada com praseodímia (Ce0.8Pr0.2O2-δ) foi desenvolvido, levando a melhorias na cinética de incorporação. No entanto, o desempenho geral desse eletrodo compósito foi comprometido por insuficiente condutividade eletrônica (Rpol ~7,3 Ω cm2 a 700 °C). Para os eletrodos de LNO, impregnação com óxido de praseodímio (~10 % em peso) resultou em uma redução na resistência à polarização em cerca de 7 vezes para L2N1 (Rpol ~0,7 Ω cm2) e em cerca de 17 vezes (Rpol ~0,8 Ω cm2) para L4N3 a 700 °C. Essa melhoria significativa é atribuída aos sítios cataliticamente ativos de PrOx, que melhoram a dissociação de oxigênio e os processos de transferência de carga. No geral, este trabalho fornece insights críticos sobre os critérios microestruturais e composicionais essenciais para o futuro desenvolvimento de eletrodos de oxigênio de alto desempenho livres de cobalto, contribuindo para o avanço de células de óxido sólido mais sustentáveis e eficientes. Facilitando a transição para fontes de energia mais limpas e reduzindo a dependência do cobalto, esses desenvolvimentos podem desempenhar um papel vital na diminuição das emissões de gases de efeito estufa e na mitigação dos impactos das mudanças climáticas, além de beneficiar o meio ambiente e a saúde das pessoas expostas ao cobalto, apoiando, em última análise, um futuro mais sustentável para a sociedade.Tese Desenvolvimento e caracterização de blendas acrílicas e estirênicas com MBS(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-03-13) Damasceno, Igor Zumba; Ito, Edson Noriyuki; https://orcid.org/0000-0001-7784-9035; http://lattes.cnpq.br/7249500407405478; http://lattes.cnpq.br/3931434534451724; Nascimento, Maria Carolina Burgos Costa do; Leite, Amanda Melissa Damiao; Mattos, Adriano Lincoln Albuquerque; Reinaldo, Juciklécia da SilvaNeste trabalho foi investigado a influência da estrutura química do copolímero metacrilato de metila-butadieno-estireno (MBS) em misturas físicas com o poli(metacrilato de metila) (PMMA), poliestireno (PS) e o copolímero estirenoacrilonitrila (SAN). As blendas poliméricas foram produzidas em uma extrusora dupla rosca e, em seguida, os corpos de prova foram confeccionados por moldagem por injeção. Os resultados das propriedades ópticas mostraram uma transparência superior a 75% e 90%, respectivamente, para as blendas com PS e SAN. As blendas desenvolvidas com PMMA apresentaram opacidade para todas as composições. A espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) apresentou as bandas características das estruturas químicas específicas das blendas poliméricas. Os espectros não evidenciaram mudança conformacional ou estrutural nas blendas poliméricas, não sendo observadas a presença de novas bandas de absorção. A caracterização termogravimétrica (TG) mostrou que as blendas com matrizes estirênicas (PS e SAN) apresentaram maior estabilidade térmica do que a blenda de matriz acrílica (PMMA). A caracterização mecânica mostrou que as blendas com 30% de MBS apresentaram um ganho substancial no módulo de elasticidade. Os resultados reológicos na região da viscoelasticidade linear apresentaram mudanças significativas na região terminal relacionada a presença do MBS. As caracterizações morfológicas mostraram a imiscibilidade das blendas PMMA/MBS e SAN/MBS, evidenciado pela presença de domínios da fase dispersa, enquanto a blenda PS/MBS mostrou-se miscível.Tese Comportamento em fadiga de laminados double-double de vidro/epóxi(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-05-10) Vasconcelos, Tomás Barros; Melo, José Daniel Diniz; http://lattes.cnpq.br/6572298923055649; https://orcid.org/0000-0002-4303-8741; http://lattes.cnpq.br/2914636732488571; Cimini Júnior, Carlos Alberto; Ferreira, Evans Paiva da Costa; Vignoli, Lucas Lisbôa; Freire Júnior, Raimundo Carlos SilvérioA configuração double-double (DD) foi proposta como um novo conceito no qual um conjunto duplo de ângulos de dupla hélice [±ϕ/±ψ]n é empilhado para formar um laminado compósito. Esse conceito promete vantagens significativas em relação aos arranjos convencionais para projeto, otimização e fabricação de compósitos. Este estudo experimental avaliou o desempenho de dois laminados de vidro/epóxi com propriedades elásticas no plano equivalentes, adequados para aplicações em pás de turbinas eólicas: um quadriaxial (Quad) [±45/(0/90)3]s e um double-double (DD) [±15/±75]4T. Ensaios mecânicos foram realizados sob carga cíclica uniaxial de tração-tração usando corpos de prova sem furos e com furos centrais. Delaminação iniciada nas bordas livres resultou em falha prematura dos corpos de prova DD sem furos. Para os corpos de prova com furos centrais, os resultados dos testes de fadiga obtidos em ambas as sequências de empilhamento mostraram desempenho semelhante. Em última análise, o estudo apresentado constitui uma valiosa contribuição para a compreensão do comportamento de fadiga de laminados de vidro/epóxi double-double submetidos a carregamento cíclico de tração.Tese Produção de substratos cerâmicos via tape casting para aplicações multifuncionais de alta frequência(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-07-15) Chibério, Paulo Henrique; Acchar, Wilson; Corrêa, Márcio Assolin; https://orcid.org/0000-0002-8904-4151; http://lattes.cnpq.br/2531075321550052; http://lattes.cnpq.br/4592611419102939; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; Costa, Antônio Carlos Silva da; Alves, Hugo Plínio de AndradeO desenvolvimento tecnológico tem impulsionado a busca por novos substratos dielétricos, essenciais para o avanço e eficiência de dispositivos eletrônicos voltado para a alta frequência. A crescente demanda por dispositivos mais rápidos, menores e com maior capacidade de armazenamento tem levado ao desenvolvimento de materiais com propriedades dielétricas superiores, que possam suportar maiores tensões elétricas e oferecer melhores isolamentos. Dentre as diversas abordagens para a produção desses materiais, a técnica de tape casting se destaca como um método altamente popular para a fabricação de filmes cerâmicos homogêneas, flexíveis, com espessura controlada, grande área superficial e baixo custo. O objetivo desse trabalho é o desenvolvimento, através da técnica de tape casting, de fitas cerâmicas multifuncionais dielétricas de Al2O3-hBN e diatomita-grafeno para aplicação de alta frequência. A fita de diatomitagrafeno apresentou um aumento da constante dielétrica em torno de 100% com o incremento de 10% em peso de grafeno. A capacitância obteve melhores resultados para a frequência de 120 Hz com 6.72 nF para a incorporação de 10% em peso de grafeno, um aumento de 215% em comparação com a capacitância da diatomita pura. Portanto, devido à excelente estabilidade da constante dielétrica em ampla faixa de frequência (0,1 até 1,5 GHz), os substratos de diatomita com incorporação de grafeno e alumina com incorporação de hBN demonstram o potencial de aplicabilidade como substratos de alta frequência em dispositivos de transmissão eletrônica.Tese Desenvolvimento e estudo da técnica de deposição por plasma gerados através de cilindros catódicos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-07-09) Medeiros Neto, João Freire de; Nascimento, Rubens Maribondo do; https://orcid.org/0000-0001-9094-0044; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; http://lattes.cnpq.br/9128183600567956; Alves, Salete Martins; Costa, Thercio Henrique de Carvalho; Carvalho, Albano Augusto Cavaleiro Rodrigues de; Fontana, Luís César; Libório, Maxwell SantanaEste estudo introduz a técnica de deposição de filmes compósitos por meio da deposição a plasma por cilindros catódicos (CCyPD). Tal técnica corresponde a uma variação do sistema de deposição por gaiola catódica (CCPD) existente, que consiste na substituição dos furos da gaiola por cilindros de materiais na forma de pós compactados, o que permite a deposição de diversos tipos de materiais de forma simultânea e empregando parâmetros de tratamento já utilizados na deposição por gaiola catódica convencional, o qual viabiliza e facilita a implantação desta técnica. Desta forma, este trabalho apresenta três diferentes deposições, que utilizaram a técnica de cilindros catódicos. No primeiro tratamento foram utilizados cilindros de MoS2, com o intuito de depositar um filme de estrutura lamelar que favorece os planos de deslizamento e reduz o coeficiente de atrito; no segundo, foram utilizados cilindros de pó composto contendo TiO2, Nb2O5 e C (grafite), com fluxo de hidrogênio e nitrogênio que favorecem a redução de óxidos e a deposição de um filme duro a base de nitretos e carbetos de titânio e nióbio; e no terceiro utilizaram-se os dois tipos de cilindros, usados anteriormente, de forma simultânea para a deposição de um filme duro e lubrificante. As amostras tratadas apresentaram uma menor taxa de desgaste, coeficiente de atrito mais baixo e uma menor temperatura de durante o ensaio tribológico, quando comparadas com as amostras não tratadas, devido à presença de uma fase de bissulfeto de molibdênio (MoS2), que atua como um agente lubrificante sólido em aplicações de contato deslizante. Os tratamentos que utilizaram deposição de filme duro resultaram em um aumento de três a quatro vezes de dureza e houve a formação de filmes compósitos de TiN, NbN, NbC. Houve também destaque para a redução do desgaste, que diminuiu de 10 a 50 vezes para as amostras tratadas em maiores temperaturas.Tese Síntese de zeólitas a partir de resíduos classe II da indústria do petróleo(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-26) Teixeira, Wendel Anderson Dantas; Nascimento, Rubens Maribondo do; Pergher, Sibele Berenice Castella; http://lattes.cnpq.br/5249001430287414; https://orcid.org/0000-0001-9094-0044; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; http://lattes.cnpq.br/8441266382507448; Martinelli, Antônio Eduardo; Penha, Fábio Garcia; Mello, Mariele Iara Soares deDas mais de 255 estruturas zeolíticas conhecidas hoje em dia, somente dez (10) são produzidos industrialmente. Isso ocorre porque muitas das sínteses não estão otimizadas, ou são muito caras para serem escalonadas. Para viabilizar que mais estruturas sejam produzidas industrialmente, os custos da síntese podem ser diminuídos pela substituição de reagentes tradicionais por fontes de alternativas de Si e Al. Entre as fontes alternativas de Si e Al, podem ser empregadas materiais naturais como argilominerais, resíduos industriais, entre outros. Neste trabalho é proposto o uso de materiais fragmentados e deslocados pela broca para superfície, resíduo sólidos de perfuração de poços de petróleo denominado cascalho, também chamados de amostra de calha. A zeólita a ser obtida empregando este resíduo inicialmente foi a zeólita LTA. Os materiais obtidos, bem com os de partida foram caracterizados por difração de raios X, fluorescência de raio X, microscopia eletrônica de varredura e adsorções de CO2. Como resultado foi possível observar a formação dos materiais zeolíticos através da identificação das reflexões de Bragg características da morfologia cúbica característica da Zeólita LTA. A relação Si/Al das amostras resultou próxima a unidade, conforme esperado para esta topologia. O trabalho buscou desenvolver procedimento para viabilizar o uso do resíduo a partir do procedimento padrão de síntese da zeólita LTL buscando aumentar a gama possibilidade de uso do resíduo. Neste trabalho a revisão mostra de uma forma ampla o controle, tratamento e destinação final do resíduo como o seu reaproveitamento em diferentes áreas.Tese Modelagem computacional para análise de elementos estruturais utilizando compósitos cimentícios na impressão 3D(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-06-07) Nóbrega, Anna Christinna Secundo Lopes; Martinelli, Antônio Eduardo; https://orcid.org/0000-0003-3885-9104; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; http://lattes.cnpq.br/2037302605078322; Silva Filho, José Neres da; http://lattes.cnpq.br/0915972389480304; Cabral, Kleber Cavalcanti; Bezerra, Ulisses Targino; Souza, Wendell Rossine Medeiros deA indústria da construção civil vem incorporando a impressão 3D como uma tecnologia inovadora. Porém, ainda existem desafios envolvendo a complexidade dos parâmetros necessários, como as características geométricas, a resistência e a rigidez dos objetos impressos. Desta forma, este estudo propõe uma nova modelagem computacional tridimensional para dimensionamento de estruturas impressas em 3D. O modelo é baseado na não linearidade física do material e na não linearidade geométrica da estrutura. Ele consiste na reprodução numérica de um ensaio experimental utilizando elementos finitos, e leva em consideração a evolução das propriedades do material com o tempo por meio de fases construtivas. A velocidade de impressão é de 60 mm/s e o intervalo de tempo entre camadas de 11 s. Aliado a isso, também é proposto um modelo analítico para verificar o tipo de falha do elemento estrutural – colapso plástico ou flambagem. Os resultados obtidos revelaram boa concordância com os de testes experimentais e formulação teórica consolidada, sendo as diferenças entre os métodos computacionais e teóricos de 0,58% a 3,38% para diferentes taxas de construção. Em termos de tensão normal vertical na base das paredes, a variação percentual máxima entre os modelos é de 5,22%, e em termos de deslocamentos verticais, as variações são menores que 1 mm em valores absolutos. O modelo computacional conseguiu prever com sucesso o momento de ruptura da estrutura e o modelo analítico revelou corretamente o tipo de falha. As análises paramétricas mostraram que o modelo proposto é uma ferramenta acessível, eficaz e precisa para revelar os efeitos da velocidade de impressão, das propriedades do material e da geometria da estrutura no processo de impressão.Tese Compósitos autolubrificantes de níquel sinterizados utilizando plasma DC(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-02-28) Lima, Ella Raquel do Vale Souza de; Martinelli, Antônio Eduardo; https://orcid.org/0000-0003-3885-9104; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; https://orcid.org/0009-0005-6003-4338; http://lattes.cnpq.br/6548985093027325; Neves, Guilherme Oliveira; Binder, Cristiano; Nascimento, Rubens Maribondo do; Gomes, Uilame UmbelinoO presente trabalho teve o intuito de avaliar os respectivos efeitos de diferentes lubrificantes sólido dispersos em todo o volume na matriz de níquel, produzidos via metalurgia do pó. Foram utilizados como lubrificante sólido o grafite, o qual foi introduzido na matriz pela rota convencional na etapa de mistura simples, e o lubrificante gerado “in situ” pela dissociação de carbeto de silício (SiC) durante a sinterização. Nas misturas o teor de grafite e SiC foi fixado em 10% em volume, a conformação das amostras foi realizada por compactação uniaxial a uma pressão de 600MPa, a sinterização ocorreu em reator a plasma DC e forno convencional, diferentes temperaturas de sinterização foram aplicadas (800 ºC, 900 ºC e 1000 ºC). O estudo da microestrutura e dureza destes materiais foram realizados utilizando as análises de densidades a verde e do sinterizado, DRX, Espectroscopia Raman, MO, MEV/FEG-EDS e microdureza Vickers, as quais mostraram a influência dos diferentes lubrificantes sólidos, da temperatura e equipamentos de sinterização na formação dos compósitos, na continuidade da matriz de níquel e na cinética de dissociação do SiC. O silício resultante da dissociação do carbeto de silício enriquece a matriz de níquel, na qual a solubilidade do carbono varia com a temperatura, contudo o carbono retido precipita e permanece na forma de grafite. A adição de lubrificante sólido na matriz promoveu redução na densidade do sinterizado. O aumento da temperatura de sinterização aumentou a densificação e reduziu a porosidade. A sinterização a 1000 ºC promoveu maiores valores de microdureza. Os depósitos de grafite aumentaram nas amostras contendo SiC com a elevação da temperatura. Com base nestas informações, foram analisadas o comportamento tribológico dos materiais sinterizados a 1000 ºC. Os compósitos contendo lubrificante sólido obtidos pela rota convencional apresentaram os menores valores de coeficiente de atrito e taxa de desgaste. Os aspectos microestruturais e de dureza indicam uma semelhança entre os processos de sinterização a plasma em regime anormal (DC) e em forno tubular.Tese Estudo das propriedades de fotocatálise e fotoluminescência da heteroestrutura BaMoO4/g-C3N4 sintetizados pelo método solvotérmico assistido por micro-ondas(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-02-29) Pinheiro, Viviane da Silva; 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; http://lattes.cnpq.br/6666417052865525; Silva, Elson Longo da; Bort, Juan Manuel Andrés; Tranquilin, Ricardo LuísA fotocatálise heterogênea vem sendo empregada há alguns anos para degradação de compostos orgânicos com sucesso que torna importante o estudo de novos materiais fotocatalíticos. Nessa abordagem, a estrutura eletrônica de bandas faz com que materiais do tipo semicondutor sejam utilizados como catalisadores. No entanto, a degradação de corantes orgânicos é prejudicada pela rápida recombinação dos portadores de carga nos semicondutores. Uma maneira de resolver é promovendo a formação de heteroestruturas para aprimoramento das propriedades partículas. Dentre os diversos materiais, o molibdato de bário vem se destacado devido às suas ótimas propriedades e possibilidade de aplicação em várias áreas. Neste trabalho, heteroestruturas de BaMoO4/xg-C3N4 (X= 0,3 e 0,5 gramas) foram sintetizadas pelo método de co-precipitação seguido do método solvotérmico assistido por micro-ondas com temperatura de 140 °C durante 30 minutos. Para empregar o método solvotérmico foi utilizado o álcool 1,4 - butanediol como solvente. Em seguida, foram realizadas análises de caracterização da estrutura por difração de raios – X (DRX), espectroscopia de espalhamento Raman, análise morfológica por microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEV-FEG), propriedades óticas por meio do espectrofotômetro de UV-Vis, e investigação da atividade de fotocatálise sob radiação UV na descontaminação de poluentes orgânicos com Azul de Metileno/AM (catiônico) e Violeta Cristal/VC (catiônico). Os difratogramas de DRX mostraram que o método solvotérmico assistido por micro-ondas é eficiente para obtenção de partículas de BaMoO4 e heteroestruturas com picos bem definidos apresentando alta cristalinidade sem fase secundária. As micrografias apresentaram partículas de BaMoO4 de formato irregular com diâmetro médio entre 168,84 e 240,86 nanômetros. A energia de gap medido pelo método direto variou de 4,63 – 4,70 eV para as amostras puras de BaMoO4 e de 3,33 – 3,50 eV para BaMoO4/xg-C3N4. As heteroestruturas apresentaram uma eficiência aprimorada, alcançando taxas de degradação de 95,17% para o violeta cristal e 95,16% para o azul de metileno, em contraste com os 25% e 19%, respectivamente, observados nas amostras puras de BaMoO4. Nos testes de reuso com 4 ciclos consecutivos as amostras apresentaram boa capacidade fotocatalítica. Os espectros de fotoluminescência foram obtidos à temperatura ambiente e revelaram um pico de emissão na cor azul para todas as amostras quando excitadas a 355 nm.Tese 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 MartinsA 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.Tese Síntese de heterojunções CaMoO4/g-C3N4 e avaliação de suas propriedades fotocatalíticas para degradação de corantes(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-03-08) Castro, Mário Andrean Macêdo; 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/0000-0001-8971-8382; http://lattes.cnpq.br/9312824634888125; Paiva, Antônio Ernandes Macedo; Correa, Márcio Assolin; Tranquilin, Ricardo LuísO desenvolvimento de fotocatalisadores eficientes para a despoluição ambiental causada por corantes têxteis continua sendo um desafio a ser resolvido. Nesse sentido, a combinação de dois materiais formando heterojunções a fim de melhorar as características de ambos, e sua aplicação fotocatalítica surge como algo promissor. Neste trabalho, relata-se a síntese hidrotérmica assistida por micro-ondas de heterojunções CaMoO4/g-C3N4 (CMO/CN) tipo II, variando o tempo de síntese (entre 15 e 60 minutos) e a porcentagem molar do g-C3N4 (entre 40 e 70%). As amostras foram caracterizadas pelas técnicas de Difração de Raios X, Espectroscopia de Reflectância Difusa na região do UV-Visível, Espectroscopia Raman, Fotoluminescência, Microscopia Eletrônica de Varredura por Emissão de Campo, Espectroscopia de Fotoelétrons por Raios X, Isotermas de Adsorção-Dessorção de Nitrogênio e Espectroscopia de Ressonância Paramagnética Eletrônica. A atividade fotocatalítica das heterojunções CaMoO4/g-C3N4 foi avaliada na degradação dos corantes azul de metileno e violeta cristal sob irradiação de luz ultravioleta. Além disso, testes de reuso visando a estabilidade fotocatalítica, testes de sequestradores a fim de observar os radicais atuantes e testes sob irradiação de luz visível simulada e luz solar com a finalidade de analisar a influência da fonte de luz na eficiência de degradação foram executados.Tese Desenvolvimento de membranas cerâmicas de Fosfato Tricálcico e Hidroxiapatita com adição de Manganês via Tape Casting para regeneração óssea guiada(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-06-20) Cavalcanti, Luana Barbosa da Cruz; Acchar, Wilson; https://orcid.org/0000-0002-1193-754X; http://lattes.cnpq.br/0606365398778305; Ramalho, Eduardo Galvão; Alves, Hugo Plínio de Andrade; Marques, Sheyla Karolina Justino; Silva, Vamberto Monteiro daMateriais constituídos por cálcio e fósforo tem sido amplamente estudados por apresentarem semelhança química e biológica aos tecidos ósseos, além de serem osteocondutíveis, orientando células osteoblásticas ao promover neoformação óssea. Por apresentarem resistências mecânicas relativamente baixas, se faz necessário adicionar polímeros biocompatíveis que auxiliem na otimização da conformação desses materiais. Apesar de apresentarem boa resposta das células ao entrarem em contato com o osso, estudos indicam que a proliferação celular ocorre de forma lenta. Uma promissora alternativa para acelerar essa velocidade é a adição de elementos químicos como manganês, já que este é capaz de influenciar o metabolismo ósseo ao estimular a produção de osteoblastos, no início da osteogênese. Uma técnica bastante utilizada para a produção de filmes finos, planos e de espessura controlada é a Tape Casting. O uso deste método para o desenvolvimento de biomateriais permite um controle de porosidade, tamanho e formato dos poros, características fundamentais nas membranas de barreira. Neste trabalho, fitas cerâmicas à base de fosfato tricálcio e hidroxiapatita de pós comerciais e sintéticos com e sem a adição de manganês foram desenvolvidas através do método de Tape Casting a fim de avaliar qual material apresentava proliferação celular mais rápida e eficaz. Os pós-cerâmicos utilizados foram analisados através de Difração de Raio X. As suspensões foram caracterizadas através de ensaio reológico. As fitas foram caracterizadas através de análise térmica (ATG/ATD), difração de Raio X (DRX), grau de intumescimento, microscopia eletrônica de varredura de alta resolução (MEV- FEG), espectroscopia por energia dispersiva (EDS), espectroscopia Raman, bioatividade e citotoxicidade. As análises realizadas buscaram avaliar o potencial dessas fitas para utilização como curativos ósseos para uma melhoria na atividade metabólica do osso. De acordo com o estudo reológico, foi observado o comportamento pseudoplástico, adequado para o processo de Tape Casting. Os pós cerâmicos apresentaram fases de βTCP, hidroxiapatita e óxido de manganês. O grau de intumescimento, a análise térmica e as imagens de MEV confirmaram a capacidade do material de osteocondução, pois foi possível observar a formação de precipitados de Ca e P ao longo dos dias. As amostras se mostraram resistentes à água e ao tratamento térmico, assim como apresentaram densa microestrutura. As análises de biocompatibilidade realizadas demonstraram excelentes respostas de bioatividade e não apresentaram toxicidade, o que é fundamental para a utilização em curativos ósseos para regeneração óssea guiada.Tese Estudo do efeito de pulsos elétricos no auto-reparo da liga pré-deformada AA7075 (Al-Zn-Mg-Cu): comportamento mecânico e evolução microestrutural(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-07) Oliveira, Juliano Augusto Medeiros de Menezes e; Nascimento, Rubens Maribondo do; https://orcid.org/0000-0001-9094-0044; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; https://orcid.org/0009-0006-1167-562X; http://lattes.cnpq.br/0420089049468798; Peres, Maurício Mhirdaui; Mashhadikarimi, Meysam; http://lattes.cnpq.br/9422624675887080; Jorge Júnior, Alberto; Buschinelli, Augusto José de AlmeidaNo passar dos últimos anos a pesquisa em materiais autorreparáveis ganha crescente atenção científica. À essa classe de materiais bioinspirados, engenheiros e cientistas se baseiam em mecanismos biológicos para projetar novos materiais com características únicas. Avanços nesse sentido são amplamente notados em diversas classes de materiais. Em específico aos materiais metálicos, o processamento por pulsos elétricos, ou EPT (Electropulsing Treatment), é uma nova abordagem de auto-reparo que cresce em importância no âmbito tecnológico. A aplicação de uma corrente controlada de densidade suficientemente alta, porém com baixa elevação da temperatura, gera um fluxo de elétrons com energia capaz de modificar a microestrutura, podendo promover o alívio de tensões, a redução de micro-rechupes e microtrincas ou mesmo a recristalização. Dada a importância de técnicas que aumentem da vida útil de componentes aeronáuticos, a proposta do presente trabalho é o estabelecimento de uma metodologia com o desenvolvimento de parâmetros adequados ao processo de auto-reparo via pulsos elétricos na liga de alumínio AA 7075 (Al-Zn-Mg-Cu). A análise composicional e das fases presentes foi efetuada via fluorescência de raios-X (FRX) e difração de raios-X (DRX). O comportamento mecânico e a geração de defeitos cristalinos foram avaliados previamente em corpos de provas usinados seguindo a norma ASTM E8, sob ensaios de tração interrompidos nas deformações de 60%, 70%, 80%, 90% e 95% relativo à ruptura, resultando no aumento das tensões de escoamento e redução da ductilidade. As amostras mais encruadas (90 e 95 % deformadas) foram tratadas via EPT com corrente de pico (Ip) de 400 A, com densidades de corrente de 23,5 A/mm2 e de 50 A/mm2, para corpos de prova de área de seção transversal de 17 mm2 e de 8 mm2, respectivamente. Uma condição extra envolveu Ip de 500 A e densidade de corrente 29,4 A/mm2. Essas amostras utilizaram corrente de base 0 A (I b ), tempo de pico (T p ) e tempo de base em 0,1 s (T b ), em um tempo total de tratamento de 7s, 14s e 21s. As amostras deformadas antes e após o EPT foram analisadas por ensaios de tração, cujos resultados comprovaram o aumento da ductilidade e a redução da tensão de escoamento com o maior período da corrente aplicada. As amostras deformadas à 95% da ruptura e tratadas por EPT com densidade de corrente de 50 A/mm2 foram analisadas via tensões residuais por DRX, comprovando o alívio de tensões residuais promovido pelo EPT em função do período de aplicação, concordando com o comportamento sob tração. Amostras entalhadas e deformadas para a geração de defeitos, foram submetidas às condições de EPT de Ip de 400 A com densidade de corrente de 80 A/mm2 , tb de 0,1 s e tempo de permanência em pico variando de 0,1 a 0,3 s. Os resultados mostraram que houve evidências microestruturais no fechamento total e parcial de microtrincas em micrografias observadas via microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEV-FEG), corroborando assim os resultados obtidos nos ensaios mecânicos e via tensão residual de raios x.