Resumo em Português:

Resumo O principal objetivo deste trabalho foi avaliar o uso da caulinita presente no rejeito de mineração de ferro (RMF) na síntese de estruturas semelhantes à haloisita. A segregação da caulinita foi realizada por meio da lixiviação ácida do RMF. Três etapas foram rigorosamente controladas para eficácia do procedimento de síntese: i) pré-intercalação do argilomineral usando dimetilsulfóxido; ii) obtenção da caulinita metoxi-modificada; iii) intercalação da metoxi-caulinita com moléculas orgânicas adequadas. O procedimento de síntese foi realizado em uma etapa e duas etapas. O resultado de difração de raios X mostrou que o produto obtido do RMF foi composto essencialmente por caulinita. A lixiviação foi eficiente para concentrar a caulinita, aumentando consideravelmente o percentual deste argilomineral no produto segregado. Aparentemente, a contaminação por íons de Fe3+ não interferiu no processo de síntese. Imagens de MEVFEG indicaram a transformação morfológica das placas de caulinita para nanotubos de caulinita com estrutura semelhante à haloisita.

Resumo em Inglês:

Abstract The main aim of this work was to evaluate the use of kaolinite present in iron ore tailings (IOT) in the synthesis of halloysite-like structures. The segregation of kaolinite was performed by acid leaching of the IOT. Three steps were strictly controlled for the efficacy of the synthesis procedure: i) pre-intercalation of the clay mineral using dimethyl sulfoxide; ii) obtaining the methoxy-modified kaolinite; iii) intercalation of the methoxy-kaolinite with suitable organic molecules. The synthesis procedure was performed in one-step and two-step. X-ray diffraction result showed that the product obtained from the IOT was composed essentially of kaolinite. The leaching was efficient in concentrating the kaolinite, considerably increasing the percentage of this clay mineral in the segregated product. Apparently, the contamination of Fe3+ ions did not interfere in the synthesis process. FESEM images indicated the morphological transformation of plate-like kaolinite for kaolinite nanotubes with a halloysite-like structure.

Resumo em Português:

Resumo A indústria de papel gera enorme volume de resíduo de lama de papel. Neste trabalho foi desenvolvido um novo suporte cerâmico poroso usando resíduo de lama de papel como matéria-prima alternativa. Os suportes cerâmicos foram produzidos por prensagem e sinterizados entre 1000 e 1200 ºC. A influência da incorporação do resíduo de lama de papel nas propriedades físicas e microestrutura sinterizada foi investigada. Os resultados indicaram que o resíduo de lama de papel atua como um agente formador de poro. Os suportes cerâmicos produzidos apresentaram massa específica aparente de 1,16 a 2,01 g/cm3, porosidade aparente de 14,6% a 46,7% e tensão de ruptura à flexão de 15,4 a 39,9 MPa. Análise microestrutural indicou que os suportes cerâmicos apresentaram estrutura morfológica altamente porosa. Tais resultados indicaram que suportes cerâmicos contendo até 30% em massa de resíduo de lama de papel têm potencial para serem empregados na fabricação de membranas de filtração.

Resumo em Inglês:

Abstract The paper industry generates a huge volume of paper sludge waste. In this study, a new porous ceramic support using paper sludge waste as an alternative raw material was developed. The ceramic supports were produced by pressing and sintered between 1000 and 1200 °C. The influence of the incorporation of the paper sludge waste on the physical properties and sintered microstructure was investigated. The results indicated that the paper sludge waste acts as a pore-forming agent. The produced ceramic supports showed an apparent specific mass of 1.16 to 2.01 g/cm3, apparent porosity of 14.6% to 46.7%, and flexural strength of 15.4 to 39.9 MPa. Microstructural analysis indicated that the ceramic supports had a highly porous morphological structure. Such results indicated that porous ceramic supports containing up to 30 wt% of paper sludge waste have the potential to be employed in the manufacture of filtration membranes.

Resumo em Português:

Resumo Propriedades magnéticas de BiFe1-xCrxO3 do tipo perovskita sintetizado por reação no estado sólido a alta pressão foram investigadas e um diagrama de fase magnética foi estabelecido. Os dados de difração de raios X revelaram a transformação da estrutura cristalina de romboédrica para monoclínica conforme íons de Cr3+ substituíram íons de Fe nas amostras. As temperaturas de Néel TN e de reorientação de spin TSR foram determinadas a partir de dM/dT por meio da medição da magnetização em função da temperatura (M-T). Os resultados da magnetização indicaram que TN e TSR foram fortemente dependentes da dopagem de íon Cr3+; TN e TSR diminuíram com o aumento da dopagem de Cr3+. Os laços de histerese magnética investigados à temperatura ambiente refletiram um comportamento antiferromagnético de x= 0,4 a 0,6 e ferromagnético fraco em x=1,0. Além disso, a magnetização remanescente Mr e a magnetização máxima Mmax aumentaram com o aumento de x de 0,4 até 1,0. A dopagem de Cr foi útil na redução da coercividade Hc para amostras magnéticas de x= 0,4 a 0,8 e suas aplicações como sensores magnéticos são possíveis.

Resumo em Inglês:

Abstract Magnetic properties of BiFe1-xCrxO3 perovskite-type solids reaction synthesized at high pressure were investigated and a magnetic phase diagram was established. X-ray diffraction data revealed a crystal structure transformation from rhombohedral to monoclinic as Cr3+ ions substituted Fe ions in the samples. Néel temperature TN and spin-reorientation temperature TSR were determined from dM/dT by measuring the temperature dependence of magnetization (M-T). The magnetization results indicated that TN and TSR were strongly dependent on Cr3+ ion doping; both TN and TSR decreased with the increase of Cr3+ doping. The magnetic hysteresis loops investigated at room temperature reflected an antiferromagnetic behavior from x= 0.4 to 0.6 and weak ferromagnetic at x=1.0. Besides, the remnant magnetization Mr and maximum magnetization Mmax increased with increasing x from 0.4 up to 1.0. The Cr doping was found to be helpful in reducing coercivity Hc for the magnetic samples from x= 0.4 to 0.8 and their applications as magnetic sensors are possible.

Resumo em Português:

Resumo Objetivou-se avaliar novos biomateriais fosfatados para regeneração de defeito ósseo crítico. Distribuíram-se 45 ratos Wistar em três grupos: CON (sem implantação de biomaterial), FCB (grânulos de fosfato de cálcio bifásico: fosfato tricálcico tipo β, β-TCP/pirofosfato de cálcio) e FCB/BV (FCB/vidro bioativo fosfatado), avaliados aos 15, 45 e 120 dias de pós-operatório. No grupo CON, observaram-se neoformação óssea restrita às bordas ósseas e preenchimento do defeito por delgado tecido conjuntivo fibroso. Em FCB e FCB/BV, os grânulos preencheram toda a extensão do defeito e apresentaram maior fragmentação em FCB/BV. A neoformação óssea foi mais evidente no FCB. De permeio às partículas dos biomateriais formou-se um tecido conjuntivo frouxo, que evoluiu para fibroso em FCB. Os biomateriais desencadearam discreta reação inflamatória crônica granulomatosa, que se tornou inconspícua. Conclui-se que os materiais foram biocompatíveis, atuaram como arcabouços tridimensionais, apresentaram potencial osteocondutor e favoreceram a regeneração óssea, principalmente FCB. A adição do vidro bioativo aumentou a biodegradabilidade de FCB/BV.

Resumo em Inglês:

Abstract The objective was to evaluate new phosphate biomaterials for the regeneration of a critical bone defect. 45 Wistar rats were distributed in three groups: CON (without biomaterial implantation), FCB (biphasic calcium phosphate granules: β-tricalcium phosphate, β-TCP/calcium pyrophosphate) and FCB/BV (FCB/bioactive glass granules), evaluated at 15, 45, and 120 postoperative days. In the CON group, bone neoformation restricted to bone edges and filling of the defect by thin fibrous connective tissue were observed. In FCB and FCB/BV, the granules filled the entire extent of the defect and showed greater fragmentation in FCB/BV. Bone neoformation was more evident in FCB. From the biomaterial particles, a loose connective tissue was formed, which evolved to fibrous in FCB. Biomaterials triggered a discrete chronic inflammatory granulomatous reaction, which became inconspicuous. It was concluded that materials were biocompatible, acted as three-dimensional scaffolds, presented osteoconductive potential, and favored bone regeneration, especially FCB. The addition of bioactive glass increased the biodegradability of FCB/BV.

Resumo em Português:

Resumo Espectros de ressonância paramagnética eletrônica de titanato de estrôncio dopado com manganês foram investigados para várias concentrações de Mn. Os espectros dos íons de Mn2+ e Mn4+ foram observados e atribuídos, respectivamente, a íons de Mn ocupando sítios do Sr2+ e do Ti4+. A intensidade relativa dos dois espectros sugeriu que os íons de manganês ocupam preferencialmente os sítios do Ti4+. Os resultados mostraram que a largura de linha pico a pico do espectro do Mn4+ aumenta com a concentração de manganês de acordo com a equação teórica ΔHpp=0,45+210.f.(1-f)80 (mT). Isto sugeriu que a interação de câmbio entre íons de manganês tetravalente tem um alcance aproximado de 0,96 nm, comparável ao do Gd3+ no mesmo composto.

Resumo em Inglês:

Abstract Electron paramagnetic resonance (EPR) spectra of manganese-doped strontium titanate were investigated for several Mn concentrations. The spectra of Mn2+ and Mn4+ ions were observed and attributed, respectively, to Mn ions occupying Sr2+ and Ti4+ sites. The relative intensity of the spectra suggested that the manganese ions occupy preferentially Ti4+ sites. The results showed that the EPR peak-to-peak linewidth of the Mn4+ spectrum increases with manganese concentration according to the theoretical equation DHpp=0.45+210.f.(1-f)80 (mT). This suggested that the exchange interaction between tetravalent manganese ions in strontium titanate has an approximate range of 0.96 nm, comparable to that of Gd3+ in the same compound.

Resumo em Português:

Resumo Argila é um material que exibe excelentes propriedades adsorventes que pode ser aplicada para a clarificação de óleos de motor usado. Descreve-se uma análise comparativa entre argilas natural e quimicamente modificadas como um método de clarificação ambientalmente correto. Previamente a argila foi tratada quimicamente com KOH e H2SO4 com concentração 2,0 M a 150 °C. Amostras natural e quimicamente tratadas foram caracterizadas usando as técnicas de DRX, FTIR, SSA e análise térmica para observar a mudança estrutural após o tratamento químico. Estas caracterizações indicaram que houve aumento na área superficial e criação de espaço microporoso na amostra tratada com ácido, como resultado da esfoliação da argila. A amostra tratada com ácido exibiu potencial de clarificação do óleo usado e alto desempenho em relação à amostra natural e amostra tratada com base.

Resumo em Inglês:

Abstract Clay is a material that exhibits excellent adsorbent properties which can be applied for the clarification of used motor oils. We describe a comparative analysis between natural and chemically-modified clays as an environmentally sound method of clarification. Previously, a sample of clay was chemically treated with KOH and H2SO4 with a concentration of 2.0 M at 150 °C. Both the natural and chemically-treated samples were characterized using the techniques of XRD, FTIR, SSA, and thermal analysis to observe the structural change after the chemical treatment. These characterizations indicated that there was an increase in surface area and microporous space creation in the acid-treated sample as a result of the clay exfoliation. The acid-treated sample exhibited the potential of clarification of waste oil and high performance relative to the natural sample and the base-treated sample.

Resumo em Português:

Resumo Este estudo propôs o desenvolvimento de uma membrana eficiente composta por zeólita-alumina a ser utilizada na separação óleo/água de efluentes contaminados por processos de extração de óleo. Os esforços feitos para cuidar do meio ambiente e descontaminar reservas de água são extremamente valiosos e constantemente atualizados. Pouca pesquisa foi feita sobre este assunto e este estudo contribuiu para remediar essa falta. A tecnologia de membrana é uma alternativa razoável para procedimentos convencionais, se economia e ecossustentabilidade forem consideradas. O objetivo deste estudo foi examinar o desempenho da membrana compósita produzida através de mistura mecânica. O potencial da membrana compósita (zeólita NaA/gama-alumina) para separar as emulsões óleo/água foi testado. Os resultados obtidos demonstraram que a membrana compósita é uma excelente alternativa para o processo de separação da emulsão óleo/água; as membranas são alternativas eficientes e de baixo custo para o tratamento de efluentes oleosos.

Resumo em Inglês:

Abstract This study proposed the development of an efficient membrane composed of zeolite-alumina to be used for water-oil separation of wastewater effluents contaminated by oil extraction processes. The efforts made to care for the environment and to decontaminate bodies of water are extremely valuable and constantly being updated. Little research has been done on this subject and this study contributed to remedying this lack. Membrane technology is a reasonable alternative to conventional procedures if economics and eco-sustainability are considered. The objective of this study was to examine the performance of a composite membrane produced through mechanical mixing. The potential of the composite membrane (NaA zeolite/gama-alumina) to separate oil-water emulsions was tested. The results obtained demonstrated that the composite membrane is an excellent alternative for the oil/water emulsion separation process; the membranes are efficient and low-cost alternatives for treating oily wastewater.

Resumo em Português:

Resumo Filmes finos multicamadas de TiO2-CeO2 foram depositados pelo método de spin coating e calcinados a 500 e 700 °C. Os filmes finos foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEV-FEG), microscopia de força atômica (MFA) e espectroscopia de reflectância difusa. As propriedades fotocatalíticas foram estimadas variando a concentração do corante azul de metileno (AM) quando iluminado por radiação UV. Os padrões de DRX mostraram que as temperaturas de 500 e 700 °C foram efetivas para obter as fases de TiO2 e CeO2. A diferença na homogeneidade dos filmes de TiO2 e CeO2 foi evidente nas imagens de MFA, onde os filmes apresentaram rugosidade média de 2,0 e 5,3 nm, respectivamente. Filme fino de TiO2-CeO2 obtido a 700 °C apresentou a melhor atividade fotocatalítica, reduzindo a concentração de AM em aproximadamente 80%, enquanto os filmes de CeO2 e TiO2 obtidos a 700 °C reduziram apenas 20% e 29%, respectivamente. O teste de reutilização mostrou que os filmes finos mantiveram sua atividade após 4 ciclos, não havendo necessidade de tratamento térmico, indicando ser um fotocatalisador imobilizado com alta eficiência na degradação do corante orgânico.

Resumo em Inglês:

Abstract TiO2-CeO2 multilayer thin films were deposited by the spin coating method and calcined at 500 and 700 °C. Thin films were characterized by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), atomic force microscopy (AFM), and diffuse reflectance spectroscopy. Photocatalytic properties were estimated by varying the concentration of the methylene blue dye (MB) when illuminated by UV radiation. The XRD patterns showed that the temperatures of 500 and 700 °C were effective to obtain TiO2 and CeO2 phases. The difference in the homogeneity of TiO2 and CeO2 films was evident in the AFM images, where the films showed an average roughness of 2.0 and 5.3 nm, respectively. The CeO2-TiO2 thin film obtained at 700 °C showed the best photocatalytic activity, reducing the concentration of MB by approximately 80%, while the CeO2 and TiO2 films obtained at 700 °C reduced only 20% and 29%, respectively. The reuse test showed that the thin films maintained their photocatalytic activity after 4 cycles, and there was no need for thermal treatment, indicating that it is an immobilized photocatalyst with high efficiency in the degradation of organic dyes.

Resumo em Português:

Resumo Características físicas, químicas e mineralógicas das argilas in natura utilizadas nas indústrias interferem no processo produtivo e produto cerâmico final. Foram caracterizadas argilas in natura de 4 indústrias do Sul do Brasil pelas técnicas de DRX, FRX, FTIR, DSC e MEV. Além disso, o potencial pozolânico também foi verificado com base no teor de caulinita das amostras in natura. A argila que apresentou o maior potencial pozolânico teve quantidade de caulinita de 69,7%. O uso de 40% de resíduo de tijolo produzido com esta argila (tamanho de partícula de 75 µm) substituindo cimento Portland em uma argamassa resultou em aumento de 51% na resistência à compressão em 28 dias. A análise dos produtos de hidratação resultantes da reação de Ca(OH)2 da hidratação do cimento com o resíduo cerâmico mostrou a presença de Al2O3.2SiO2 formando o gel de C-S-H.

Resumo em Inglês:

Abstract The physical, chemical, and mineralogical characteristics of raw clays used in the industries interfere greatly in the production process and final ceramic product. Raw clays from 4 industries in the South of Brazil were characterized by the XRD, XRF, FTIR, DSC, and SEM techniques. In addition, the pozzolanic potential was also verified based on the kaolinite content of the raw samples. The raw clay that presented the highest pozzolanic potential had a quantity of kaolinite of 69.7%. The use of 40% of the brick waste produced with this raw clay (particle size of 75 μm) replacing Portland cement in a mortar resulted in a gain of 51% in compressive strength at 28 days. The analysis of the hydration products resulting from the Ca(OH)2 reaction from the cement hydration with the ceramic waste showed the presence of Al2O3.2SiO2 forming the C-S-H gel.

Resumo em Português:

Resumo Materiais rochosos artificiais (ASM) foram produzidos com rejeito de minério de ferro (IOT) proveniente do rompimento da barragem de rejeitos do Fundão, localizada em Mariana-MG, Brasil. O IOT foi separado em três pós com diferentes tamanhos de partículas: DAG (<600 μm), DAR (600 a 75 μm) e DSA (<75 μm); em seguida cada pó foi caracterizado e misturado com uma resina polimérica (poliéster ou epóxi). Amostras de ASM foram preparadas usando a técnica de moldagem por transferência; a tecnologia de vibração a vácuo também foi aplicada à metade das amostras. Após a cura, as amostras de ASM foram caracterizadas quanto às propriedades mecânicas e parâmetros físicos. A microestrutura de amostras de ASM polidas também foi analisada por microscopia eletrônica de varredura. Todos os resultados indicaram que as amostras de ASM produzidas com resina epóxi foram superiores às amostras feitas com resina poliéster. As características encontradas para as diferentes composições e condições de preparação para as amostras de ASM produzidas podem permitir várias aplicações para esses materiais alternativos na indústria da construção, como na forma de revestimentos verticais e horizontais, proporcionando um meio de reduzir a quantidade de IOT depositada em barragens de rejeito e agregando valor econômico para este rejeito.

Resumo em Inglês:

Abstract Artificial stone materials (ASM) were produced with an iron ore tailing (IOT) from the disruption of Fundão’s tailing dam, located in Mariana, Minas Gerais State, Brazil. The IOT was separated in 3 powders with different particle sizes: DAG (<600 μm), DAR (600 to 75 μm), and DSA (<75 μm); then, each powder was characterized and mixed with a polymer resin (polyester or epoxy). ASM samples were prepared using the transfer molding technique; vacuum vibration technology was also applied to half of the samples. After curing, the ASM samples were characterized for mechanical properties and physical parameters. The microstructure of polished ASM samples was also analyzed by scanning electron microscopy. All results indicated that ASM samples produced with epoxy resin were superior to the samples made with polyester resin. The features found for the different compositions and shaping conditions for the produced ASM samples can allow various applications for these alternative materials in the construction industry, such as floor and wall tiles, providing a means of reducing the amount of IOT deposited in the tailing dams and adding economic value to this waste.

Resumo em Português:

Resumo O silicato de sódio é a fonte complementar utilizada na reação de geopolimerização. Entretanto, esse reagente é produzido em alta temperatura ou em autoclave a alta pressão, o que gera muito impacto ambiental. Visando a produção de geopolímeros mais ecológicos, produziu-se um silicato de sódio alternativo (ASW) a partir da dissolução da sílica presente na cinza de casca de arroz (CCA). Foram preparados geopolímeros nas razões molares SiO2/Al2O3 de 3,0, 3,5 e 4,0 e com concentrações de NaOH de 8 e 10 M. Os corpos de prova foram submetidos a ensaios de resistência à compressão (7 e 28 dias), FTIR e DRX. O desempenho mecânico dos geopolímeros produzidos com ASW foi semelhante aos produzidos com silicato de sódio comercial. A análise do comportamento mecânico e dos espectros de infravermelho sugeriu que ocorreu maior dissolução da CCA com o aumento da relação molar SiO2/Al2O3 e da concentração do álcali.

Resumo em Inglês:

Abstract Sodium silicate is a complementary source used in the geopolymerization reaction. However, this reagent is produced at high temperature or in an autoclave at high pressure, which generates a significant environmental impact. Aiming the production of greener geopolymers, an alternative sodium silicate (ASW) from the dissolution of silica present in rice husk ash (RHA) was produced. Geopolymers were prepared at SiO2/Al2O3 molar ratios of 3.0, 3.5, and 4.0, and concentrations of 8 and 10 M NaOH. The specimens were subjected to compressive strength (7 and 28 days), FTIR and XRD tests. The mechanical performance of ASW-produced geopolymers was similar to those made with commercial sodium silicate. Analysis of the mechanical behavior and infrared spectra suggested that there was a greater dissolution of RHA with increasing SiO2/Al2O3 molar ratio and alkali concentration.

Resumo em Português:

Resumo Resíduo de papel, amido de milho e serragem foram utilizados como agentes geradores de poros para produzir uma cerâmica porosa. Argila caulinítica, feldspato sódico e 20% de agente gerador de poros foram misturados e as amostras foram conformadas pelo método do molde, secas à temperatura ambiente por cerca de 72 h e em forno a 115 ºC por 5 h, e depois queimadas a 1200 ºC com um tempo de patamar de 3 h. As amostras foram ensaiadas para medição das propriedades físicas e mecânicas e a microestrutura foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura e porosimetria por intrusão de mercúrio. Os resultados mostraram que a amostra preparada com amido de milho apresentou a maior porosidade, menores propriedades mecânicas e permeabilidade, e menor tamanho de poro, enquanto as características da amostra preparada com serragem foram contrárias; finalmente, a amostra de resíduo de papel apresentou a maior permeabilidade e valores intermediários de outras propriedades.

Resumo em Inglês:

Abstract Paper waste, corn starch, and sawdust were utilized as pore generating agents to produce a porous ceramic. Kaolin clay, sodium feldspar, and 20% of pore generating agent were mixed, and the samples were formed by mold method, dried at room temperature for about 72 h and in a furnace at 115 ºC for 5 h, and then fired at 1200 ºC with a soaking time of 3 h. The samples were tested for measurement of physical and mechanical properties and the microstructure was evaluated by scanning electron microscopy and mercury intrusion porosimetry. The results showed that the sample prepared with corn starch had the highest porosity, lowest mechanical properties and permeability, and smallest pore size, while the characteristics of the sample prepared with sawdust were contrary; finally, the sample of paper waste had the highest permeability and intermediate values of other properties.

Resumo em Português:

Resumo Este estudo trata da fabricação de compósitos de epóxi reforçado com nano-zircônia sintetizada, e o estudo de suas propriedades para aplicações de alta tensão. Os compósitos de epóxi foram extensivamente caracterizados para entender a morfologia e o comportamento mecânico, térmico e elétrico de isolamento. A morfologia da superfície e a estrutura molecular da nanopartícula e sua interação com a matriz foram investigadas por microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier e difração de raios X (DRX). Os padrões de DRX confirmaram que as partículas foram cristalinas com dimensões nanométricas. Além disso, as características de tração foram analisadas usando vários modelos teóricos que preveem a rigidez desses compósitos. A temperatura de transição vítrea do compósito epóxi/ZrO2 aumentou com o aumento do teor de nanofíler. A tensão de ruptura dielétrica em corrente alternada atingiu máximo de 14,8 kV para o compósito com 2% em massa de ZrO2. Os compósitos preparados têm potencial de atuar como materiais de isolamento de alto desempenho.

Resumo em Inglês:

Abstract The present study deals with the fabrication of epoxy composites reinforced with synthesized nano-zirconia, and to study their properties for high-voltage applications. The epoxy composites were extensively characterized to understand the morphology, mechanical, thermal, and electrical insulating behavior. The surface morphology and molecular structure of the nanoparticle and its interaction with the base matrix ware investigated by scanning electron microscopy, Fourier-transform infrared spectroscopy, and X-ray diffraction (XRD). XRD profiles confirmed that particles were crystalline and nanosized. Moreover, the tensile characteristics were analyzed using various theoretical models that predict the stiffness of these composites. The glass transition temperature of the epoxy/ZrO2 composite increased with the increase in nanofiller content. The AC breakdown voltage reached a maximum of 14.8 kV for 2 wt% ZrO2 composite. The prepared composites have the potential to act as high-performance insulation materials.

Resumo em Português:

Resumo Nos últimos anos aumentou o interesse em lidar com o crescente problema ambiental proveniente da poluição de águas residuais oriundas das fábricas industriais. Visando minimizar esse impacto ambiental, a técnica de adsorção em meio aquoso tem sido uma alternativa bastante explorada na atualidade. Portanto, este trabalho teve como objetivo investigar a capacidade adsortiva de microcristais de trióxido de molibdênio (h-MoO3) usando o corante alaranjando de metila (AMe) como molécula em meio aquoso. Os microcristais foram obtidos por micro-ondas hidrotermal e estruturalmente caracterizados por diversas técnicas. O estudo cinético na adsorção do AMe resultou no melhor ajuste quando adotado o modelo de pseudossegunda ordem (R2=0,9997). O estudo da variação de temperatura indicou que a adsorção foi um processo favorável e espontâneo. Os valores obtidos tiveram boa concordância com o modelo de isoterma de Temkin, com capacidade máxima de adsorção de 656,9 mg.g-1 a 318 K.

Resumo em Inglês:

Abstract In recent years, interest in dealing with the growing environmental problem arising from the pollution of wastewater from industrial factories has increased. In order to minimize this environmental impact, the aqueous adsorption technique has been an alternative widely explored today. Therefore, this study aimed to investigate the adsorptive capacity of molybdenum trioxide (h-MoO3) microcrystals using the methyl orange dye (MO) as a molecule in an aqueous medium. The microcrystals were obtained by hydrothermal microwave and structurally characterized by several techniques. The kinetic study on the adsorption of MO resulted in the best fit when adopting the pseudo-second order model (R2=0.9997). The study of temperature variation indicated that adsorption was a favorable and spontaneous process. The values obtained were in good agreement with the Temkin isotherm model, with a maximum adsorption capacity of 656.9 mg.g-1 at 318 K.

Resumo em Português:

Resumo Cerâmica porosa de alumina foi preparada pela técnica de queima de orgânico, usando cascas de sementes de girassol moídas como material fugitivo e prensagem uniaxial para conformação do corpo verde. Foram avaliadas as influências do teor de casca de semente de girassol na retração do corpo verde e na porosidade das peças sinterizadas. As cerâmicas preparadas foram caracterizadas quanto às propriedades mecânicas usando o ensaio de compressão diametral e o efeito da porosidade na resistência mecânica foi determinado. A microestrutura foi caracterizada por MEV. O teor de casca de semente de girassol variou de 0 a 60% em massa. Porosidades de 29,9-71,0% em volume foram alcançadas, e a resistência das cerâmicas de alumina obtidas diminuiu de 59,7 para 4,0 MPa. Amostras adicionais, preparadas com diferente pressão de compactação, foram caracterizadas quanto às propriedades elétricas e apresentaram alta capacidade de isolamento elétrico que aumentou com a porosidade. Os dados mecânicos e elétricos foram discutidos com base nos modelos teóricos de Gibson-Ashby e/ou área sólida mínima.

Resumo em Inglês:

Abstract Porous alumina ceramics were prepared through the space holder technique, using ground sunflower seed shells as a fugitive material and uniaxial pressing for forming the green ceramics. Influences of the sunflower seed shell content on the shrinkage of the green bodies and porosity of sintered products were evaluated. The prepared ceramics were characterized for mechanical properties using the Brazilian disk test, and the porosity effect on the measured strength was determined. The microstructure was characterized by SEM. The sunflower seed shell content was varied from 0 to 60 wt%. Porosities within 29.9-71.0 vol% were achieved, and the strength of the obtained alumina ceramics decreased accordingly from 59.7 to 4.0 MPa. Additional samples, prepared with different compaction pressure, were characterized for electrical properties and showed high electrical insulation capability, which increased with porosity. Mechanical and electrical data were discussed based on theoretical models, namely the Gibson-Ashby model and/or the minimum solid area model.