TCC - Engenharia de Materiais (UACSA)
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Item Análise do processo adsortivo de corantes industriais por nanopartículas magnéticas de magnetita (Fe3O4)(2019-07-08) Cabral, Ariane Nathália de Siqueira Souza; Araújo, Ana Cláudia Vaz de; http://lattes.cnpq.br/6861890992609511; http://lattes.cnpq.br/3246406733304902A degradação ambiental é um fator inevitável que acompanha o desenvolvimento da população e infelizmente esse fato chegou aos sistemas hídricos, rios e mananciais. Dentre os agentes que contribuem para a contaminação e degradação são os corantes oriundos das indústrias têxteis e alimentícias que são descartados ao longo dos processos produtivos. Há diversos métodos estão sendo desenvolvidos para eliminar os corantes de efluentes em rios e mananciais, entre os quais está o processo de adsorção. As nanopartículas magnéticas de magnetita (Fe3O4) têm sido previamente testadas na adsorção de resíduos de corantes das indústrias têxtil e alimentícia. Dentro desse contexto, neste trabalho teve como objetivo estudar a eficiência das nanopartículas magnéticas de magnetita (NPs) no processo de adsorção de alguns corantes presentes em efluentes industriais têxteis, como os corantes, alaranjado de metila (ALM) e azul de metileno (AM). Um planejamento fatorial 2³ foi estabelecido obtendo como fatores estudados tempo, pH e temperatura, e para estes fatores analisou-se os seus níveis. Fez-se análises em relação aos sistemas sob ultrassom e sob agitação magnética, e para isso, obteve-se resultados significantes para os dois corantes. De acordo com os resultados adquiridos para o ALM/NPs, fatores como, tempo e pH com maiores significância. Evidenciando que os ensaios que obtiveram maior êxito para adsorção foram os ensaios 02 (11,362) e 06 (10,057), para os sistemas sob ultrassom e sob agitação magnética, respectivamente. Para o AM/NPs foi significativo apenas o fator, tempo. Os ensaios mais favoráveis para o sistema de adsorção do corante foram os 04 (19,144) e 06 (21,457), para os sistemas sob ultrassom e sob agitação magnética, respectivamente.Item Síntese e caracterização de um nanocompósito de grafite magnético para adsorção dos corantes Reactive Black 5 (RB5) e Azul de Metileno (AM)(2019-12-13) Damasceno, Bárbara Souza; Araújo, Ana Cláudia Vaz de; http://lattes.cnpq.br/6861890992609511; http://lattes.cnpq.br/6533105269743189Um nanocompósito de grafite magnético (NGM) a base de nanopartículas magnéticas (NPs) e nanofolhas de grafite foi sintetizado por uma nova rota de síntese hidrotermal. O NGM e seus precursores foram caracterizados por difratometria de raios-X (DRX) e espectroscopia na região do infravermelho (IV). Esses nanomateriais foram avaliados quanto a eficiência de adsorção (%Ads) dos corantes têxteis reactive black 5 (RB5) e azul de metileno (AM) em solução aquosa. A influência dos parâmetros adsortivos nas respostas de eficiência de adsorção de efluentes foi avaliada a partir de um planejamento fatorial 23 com 3 pontos centrais e da análise das superfícies de resposta de um delineamento composto central rotacional. Os parâmetros de adsorção avaliados foram: massa de adsorvente, concentração de adsorvato e velocidade de agitação do meio. Foi observado que os parâmetros velocidade de agitação (rpm) e concentração de adsorvato (mg L-1) são os fatores que mais influenciam no processo e devem ser parametrizados de forma combinada. O resultado estatístico do NGM apresentou %Ads ~98% na remoção do RB5, velocidade de adsorção alta, visto que alcançou o equilíbrio de adsorção em 10 minutos de contato com o adsorvato e apresentou ajuste de 99% para a cinética de pseudo primeira ordem e segunda ordem, além de apresentar capacidade adsortiva máxima de ~93 mg g-1 para o ajuste do modelo de Langmuir, predominante nesse sistema. A %Ads do AM frente às NPs e ao grafite foi de ~59% e ~100%, respectivamente. O estudo mostra que o NGM pode ser magneticamente separado do meio sem introduzir subproduto durante a adsorção e apresentar propriedades adsortivas favoráveis, evidenciando sua aplicabilidade de uso como remediador ambiental. A aplicação desse método de síntese passa a ser de interesse tecnológico quando além de inédito e de baixo custo, as propriedades adsortivas do NGM se mostram atraentes para descolorir efetivamente a água residual.Item Resistência mecânica e térmica de compósitos reticulados de PVA/óxido de grafeno(2019-12-19) Silva, Felipe de Andrade Oliveira; Ghislandi, Marcos Gomes; http://lattes.cnpq.br/3409757365313853; http://lattes.cnpq.br/0379100954556428Filmes compósitos de PVA com ácido cítrico e óxido de grafeno foram sintetizados via drop casting, e reticulados por meio de tratamento térmico a 140 °C por duas horas. A influência das cargas nas propriedades mecânicas, térmicas e ópticas foram caracterizadas por meio de ensaios de tração, termogravimetria. e espectroscopia UV/VIS. O uso combinado do ácido cítrico e do óxido de grafeno se mostrou bastante eficaz ao promover um aumento na resistência mecânica de 11,3±1,4 MPa (PVA puro) para 37,1±2,1 MPa (amostra com tratamento térmico e 5% de ácido cítrico e 0,5% de óxido de grafeno). Ocorreu, porém, uma redução na deformação máxima de 333,0±80,8% (PVA puro) para 84±14% (amostra com tratamento térmico e 5% de ácido cítrico e 0,5% de óxido de grafeno). Os maiores valores obtidos representam um aumento de 228% na resistência mecânica e uma redução de 56% na deformação máxima. A estabilidade térmica dos filmes foi analisada por termogravimetria; constatou-se que a adição das cargas, juntamente com o tratamento térmico, provoca um aumento na temperatura de degradação, que passou de 269 °C (PVA puro) para 325 °C para a amostra com 5% de ácido cítrico e 0,5% de óxido de grafeno. As propriedades ópticas foram investigadas por meio de espectroscopia UV/VIS onde foi observado o amarelamento decorrente do tratamento térmico representado por uma redução na transmitância dos 300-450 nm.Item Influência da corrente e taxa de alimentação na resistência à corrosão de revestimento à base da liga INCONEL 625 depositada por PTA-P(2019-12-10) Soares, Breno Luiz Santos; Santos, Aureliano Xavier dos; http://lattes.cnpq.br/0810494477757052Atualmente, o processo de exploração do petróleo ainda é muito prejudicado por falhas que ocorrem nas tubulações, nas quais atrasam o cronograma operacional de produção, gerando altos custos de manutenção, além de gerar riscos ao meio-ambiente e a saúde. Com isso, a busca por alternativas menos onerosas para minimizar esses impactos é constante, principalmente contra falhas devido à corrosão. Uma dessas, é o uso de materiais que possuem elevadas pro-priedades mecânicas e anticorrosivas na forma de revestimentos, podendo ser depositados por soldagem. Objetivou-se neste estudo, avaliar os efeitos da corrente de soldagem e taxa de ali-mentação sobre a resistência à corrosão de revestimentos à base da liga Inconel 625, deposita-dos pelo processo PTA-P em aço API 5L X70. Os parâmetros foram otimizados utilizando o planejamento experimental fatorial e os resultados analisados pela Metodologia de Superfície de Resposta (MSR). Foram realizados três depósitos com sobreposição de ½ por processo de soldagem à plasma com arco transferido (PTA-P), seguindo de análise da diluição (D), teor de ferro (Fe) e resistência à corrosão por medidas eletroquímicas. Os revestimentos obtidos com menores valores de corrente de soldagem e taxa de alimentação apresentaram melhores propri-edades anticorrosivas.Item Síntese de nanomateriais de grafeno para utilização em nanocompósitos poliméricos(2019-07-11) Nogueira, Nathália Maria Barbosa; Ghislandi, Marcos Gomes; http://lattes.cnpq.br/3409757365313853; http://lattes.cnpq.br/3264027755950807O grafeno e seus derivados, devido a uma gama de propriedades físicas e químicas sem precedentes, tem atraído a atenção de pesquisadores que procuram a produção de materiais compósitos com propriedades singulares. Desta forma, tem sido estudada a incorporação de cargas de óxido de grafeno em polímeros e a sua influência sobre o comportamento mecânico, elétrico e térmico dos compósitos resultantes. Neste trabalho, apresentou-se a preparação e a influência da incorporação de óxido de grafeno (OG) em poli (álcool vinílico) (PVOH). Foram produzidos filmes de PVOH com a incorporação de 0,1% m/m, 0,5% m/m e 1% m/m de óxido de grafeno e estudado sua atuação como reforço mecânico. A estratégia envolveu a obtenção do óxido de grafite, a partir do pó de grafite, através do método de Hummers modificado. O método deu-se pela adição de ácido sulfúrico (H2SO4), permanganato de potássio (KMnO4) e peróxido de hidrogênio (H2O2), seguido pela esfoliação, através de ultrassom, do óxido de grafite em folhas de óxido de grafeno, e finalmente, a preparação dos nanocompósitos OG/PVOH por um método simples de mistura de solução. Os produtos sintetizados foram caracterizados por difração de raios-X, microscopia Raman, e termogravimetria. Para análise dos filmes de OG/PVOH foram feitos testes de tração e UV-vis. A termogravimetria mostrou que a solução de óxido de grafite sintetizada apresenta uma concentração homogênea. A difratometria de raios-X (DRX) evidenciou que o processo oxidativo do grafite precursor em óxido de grafite é bastante eficiente. A análise de tesnsão-deformação confirmou o aumento de resistência mecânica do filme polimérico com a incorporação de carga de óxido de grafeno; para a deformação não foi possível obter dados conclusivos. Na análise óptica foi observado um esbranquiçamento do filme durante o ensaio de tração, indicando um alinhamento das cadeias poliméricas e cristalização dos filmes. Os espectros de UV-vis, mostraram que o filme de PVOH puro apresentou, como esperado, uma alta transparência na região do visível, porém, para os filmes com 0,1% m/m, 0,5% m/m e 1% m/m de OG essa transparência diminuiu consideravelmente.Item Influência da tensão, velocidade de alimentação e DBCP na resistência à corrosão de revestimentos à base da liga inconel 625 depositada por MIG(2019-07-09) Lima, Igor Jaloto de; Santos, Aureliano Xavier dos; http://lattes.cnpq.br/0810494477757052São investidos, anualmente, altas quantias em manutenção de dutos utilizados na indústria do petróleo ao redor do globo terrestre. Assim, buscam-se soluções que aliem baixo custo, reprodutibilidade e propriedades que sejam consistentes, principalmente contra a corrosão. Uma dessas, é o uso de materiais que possuem elevadas propriedades mecânicas e anticorrosivas na forma de revestimentos, podendo ser depositados por soldagem. Objetivouse neste estudo, avaliar os efeitos de diferentes parâmetros de soldagem sobre a resistência à corrosão de revestimentos à base da liga Inconel 625, depositados pelo processo MIG em aço API 5L X70. Os parâmetros foram otimizados utilizando o planejamento experimental fatorial e os resultados analisados pela Metodologia de Superfície de Resposta (MSR). Foram realizados três depósitos com sobreposição de ½ por processo de soldagem MIG (Metal Inert Gas), seguindo de corte transversal das amostras para análise da diluição (D), teor de ferro (Fe) e resistência à corrosão por polarização potenciodinâmica linear (PPL), através do potencial de corrosão (Ecorr), corrente de corrosão (Icorr) e resistência à polarização (Rp). Os revestimentos obtidos apresentaram valores da diluição que variaram de 5,8% a 15,01%, sendo o revestimento com menor valor de diluição, aquele que apresentou menores Icorr e Fe, além de maiores Ecorr eRp, assim, maior resistência à corrosão.