INSTITUTO DE PESQUISAS ENERGÉTICAS E NUCLEARES
Repositório Digital da Produção Técnico Científica

Navegação por Agências de fomento "Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FUNCAP)"

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  • IPEN-DOC 25853

    PINHEIRO, ANDRE L.G.; CARMO, JOSE V.C. do; CARVALHO, DAVI C.; OLIVEIRA, ALCINEIA C.; RODRIGUEZ-CASTELLON, ENRIQUE; TEHUACANERO-CUAPA, SAMUEL; OTUBO, LARISSA ; LANG, ROSSANO. Bio-additive fuels from glycerol acetalization over metals-containing vanadium oxide nanotubes (MeVOx-NT in which, Me=Ni, Co, or Pt). Fuel Processing Technology, v. 184, p. 45-56, 2019. DOI: 10.1016/j.fuproc.2018.11.008

    Abstract: The biodiesel production has led to a drastic surplus of glycerol and catalytic conversion of glycerol into valueadded products is of great industrial importance. Thus, the acetalization of glycerol with ketone or aldehydes allows the glycerol transformation into bio–additive fuels. In this work, metals-containing vanadium oxides nanotubes (MeVOx NT in which, Me=Co, Pt or Ni) have been synthesized with additional internal porosity and tested in the acetalization of glycerol with acetone (AG) for valuable biofuels production. The catalysts showed remarkable performances in the AG reaction. Furthermore, by variation of the composition, catalyst loading and temperature and using distinct substrates (butyraldehyde, furfuraldehyde and benzaldehyde), NiVOxNT is active, being very selective to solketal and reciclable for 4 times in the AG reaction. On the contrary, pure VOx NT easily deactivated due to the structure agent removal during the reaction, which promote the collapse of the tubular structure. The CoVOxNT and PtVOxNT catalysts did not exhibit such a stable structure and easily deactivated in the reaction due to leaching of the metals oxides during the AG.

    Palavras-Chave: biodiesel fuels; glycerol; nanotubes; vanadium oxides; biofuels; acetates; catalysts; acetone

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  • IPEN-DOC 29212

    NASCIMENTO, JOAO P.S.; MARTINS, ANTONIO J.; BEZERRA, RITA de C.F.; BERTOLDO, GABRIELA M.; OLIVEIRA, ALCINEIA C.; BEZERRA, JOAO R.; ARAUJO, RINALDO S.; LANG, ROSSANO; OTUBO, LARISSA ; RODRIGUEZ-AGUADO, E.; RODRIGUEZ-CASTELLON, E.. Designed synthesis of nanostructured ZrO2 as active support for glycerol valorization reaction. Ceramics International, v. 49, n. 2, p. 1764-1778, 2023. DOI: 10.1016/j.ceramint.2022.09.140

    Abstract: Designed synthesis of nanostructured ZrO2 as support for glycerol valorization reaction was investigated. The nanocasting route was used to obtain the ZrO2 support possessing well-dispersed Cu and Zn nanoparticles. The solids were fully characterized by High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffraction (XRD), Electron paramagnetic resonance (EPR), N2-physisorption isotherms, Temperature-programmed desorption of ammonia (NH3-TPD), Scanning electron microscopy coupled to energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS) and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy measurements. The resultant CuZn/ZrO2 catalyst presented here was distinguished by its unique mesostructured features and defective sites formation. The promotional effect of Cu nanoparticles on the activity illustrated that the formation of active acid sites of medium to strong strength can be modulated by adding a second metal to the catalyst. All these properties provided active solids for acetalization of glycerol with aldehydes and ketones due to the interaction between the active centers and the nanostructured support. Density functional theory (DFT) calculation showed the most favorable mechanistic route of low energy for biofuel additives production.

    Palavras-Chave: zirconium oxides; nanostructures; copper oxides; glycerol

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  • IPEN-DOC 29498

    BEZERRA, RITA de C.F.; MOTA, GABRIELA; VIDAL, RUTH M.B.; CARMO, JOSE V. do; SARAIVA, GILBERTO D.; CAMPOS, ADRIANA; OLIVEIRA, ALCINEIA C.; LANG, ROSSANO; OTUBO, LARISSA ; JIMENEZ, JOSE J.; RODRIGUEZ-CASTELLON, ENRIQUE. Effect of basic promoters on porous supported alumina catalysts for acetins production. Catalysts, v. 12, n. 12, p. 1-23, 2022. DOI: 10.3390/catal12121616

    Abstract: A facile strategy for the design of porous supports was obtained by modifying the sol-gel method followed by the wet impregnation technique. In this respect, herein, the acidity of the -Al2O3 phase was modulated by adding basic MgO, La2O3 or ZnO promoters to form binary supported catalysts. The Ni and Co dispersion on the supports associated with their tunable acidity and morphologies resulted in highly porous supported alumina-based catalysts. The physicochemical properties of the solids were comprehensively investigated by XRD, textural properties, Raman and FTIR spectroscopy, SEM-EDS, TEM, EPR and XPS analyses. The catalytic performances in the esterification of glycerol in the presence of acetic acid (EG) for the acetins production were evaluated. The highly dispersed NiO and Co3O4 active species on binary porous supports produced synergistic effects appearing to be the reason for the activity of the solids in the EG reaction. Under the optimized reaction conditions, NiCo/MgO-Al2O3 was found to be a robust solid with superior catalytic performance and improved stability in four reaction cycles with 65.0% of glycerol conversion with an exclusive selectivity of 53% for triacetin. The presence of Co2+/Co3+ and Ni2+ strongly interacting with the spinel -Al2O3 and MgAl2O4 phases, the latter having a large number of lattice oxygen species, was considered another active component besides those of Ni and Co in the esterification of glycerol.

    Palavras-Chave: porous materials; supports; catalysts; glycerol; esterification

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  • IPEN-DOC 27128

    VIEIRA, LAÍS H.S.; SABINO, CARLA M.S.; SOARES JÚNIOR, FRANCISCO H.; ROCHA, JANAINA S.; CASTRO, MANUELA O.; ALENCAR, RAFAEL S.; COSTA, LUELC S. da; VIANA, BARTOLOMEU C.; PAULA, AMAURI J. de; SOARES, JOAO M.; SOUZA FILHO, ANTONIO G.; OTUBO, LARISSA ; FECHINE, PIERRE B.A.; GHOSH, ANUPAMA; FERREIRA, ODAIR P.. Strategic design of magnetic carbonaceous nanocomposites and its application as multifunctional adsorbent. Carbon, v. 161, p. 758-771, 2020. DOI: 10.1016/j.carbon.2020.01.089

    Abstract: Magnetic carbonaceous nanocomposites (MCN) were prepared by hydrothermal carbonization (HTC) of a carbohydrate in the presence of Fe3þ, followed by thermal treatment with KOH for simultaneous activation and magnetization. The precursor formed (IOCN) in the HTC process contained iron oxide nanoparticles encapsulated in the hydrochar matrix. The thermochemical parameters of the activation (temperature and IOCN/KOH mass-ratio) were varied to achieve an increase of the specific surface area along with formation of magnetic phases in MCN compared to IOCN. Activation temperature was found to be responsible for the structural and morphological properties of the MCNs whereas the IOCN/KOH mass-ratio controlled the porosity. The magnetic properties of the MCNs originated from the formation of Fe3O4 and Fe0 phases, which are encapsulated in the carbonaceous material. The MCNs were tested for adsorption of methylene blue (MB) dye, followed by magnetic separation. The MCN, produced in the optimized conditions, showed a specific surface area of 766 m2 g 1, magnetization of 8 emu g 1 and a MB adsorption capacity of 570 mg g 1. Detailed kinetic and isotherm studies of MB adsorption were also performed. The methodology of simultaneous activation and magnetization to generate MCNs, presented here, could be extended to obtain new multifunctional carbon-based nanocomposite adsorbent starting from different biomasses.

    Palavras-Chave: nanocomposites; carbonaceous materials; magnetic materials; magnetic fields; iron oxides; hydrothermal systems; adsorbents; carbon

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  • IPEN-DOC 29077

    CARMO, JOSE V.C. do; BEZERRA, RITA de C.F.; TEHAUACANERO-CUAPA, SAMUEL; RODRIGUEZ-AGUADO, E.; LANG, ROSSANO; CAMPOS, ADRIANA F.; DUARTE, GIAN; SARAIVA, GILBERTO D.; OTUBO, LARISSA ; OLIVEIRA, ALCINEIA C.; RODRIGUEZ-CASTELLON, E.. Synthesis of tailored alumina supported Cu-based solids obtained from nanocomposites: catalytic application for valuable aldehyde and ketones production. Materials Chemistry and Physics, v. 292, p. 1-18, 2022. DOI: 10.1016/j.matchemphys.2022.126800

    Abstract: A tailored nanostructured CuO–ZnO/Al2O3 catalyst was obtained from nanocomposites via sonochemical route through core/shell assisted by reverse micelle synthesis. The as-synthesized nanocomposites consisted of Cu, Zn and Al domains coated by a lauric acid shell structure with controlled physicochemical properties. Combining these features, a porous CuO–ZnO/Al2O3 supported catalyst was obtained from CuZnAl@C nanocomposite, in which Cu and Zn oxide nanoparticles interacted quite strongly with alumina. In this study, a nanostructured CuO–ZnO/Al2O3 was applied to oxidize ethylbenzene in the presence of H2O2. Catalytic results further demonstrated that the nanostructured solid had ethylbenzene conversion superior to 20% and good selectivities to acetophenone, benzaldehyde and benzoic acid compared to a benchmark CuZnAl catalyst obtained by the sol-gel method.

    Palavras-Chave: porous materials; aluminium oxides; nanocomposites; oxidation; nanomaterials; copper alloys

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  • IPEN-DOC 28880

    LARANJA, MARCIO J.; JUNIOR, FRANCISCO H.S.; NOGUEIRA, GABRIELA A.; VIEIRA, LAIS H.S.; OLIVEIRA, NAIARA C.; SOARES, JOAO M.; CORDEIRO, CARLOS H.N.; OTUBO, LARISSA ; MOREIRA, ALTAIR B.; FERREIRA, ODAIR P.; BISINOTI, MARCIA C.. Valorisation of sugar cane bagasse using hydrothermal carbonisation in the preparation of magnetic carbon nanocomposite in a single-step synthesis applied to chromium adsorption. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, v. 97, n. 8, p. 2032-2046, 2022. DOI: 10.1002/jctb.7074

    Abstract: BACKGROUND: Sugar cane bagasse (SB) is a by-product of the sugar cane industry, and is obtained on a large scale. In this paper, SB was used as a source of carbon for preparing a magnetic carbon nanocomposite (MCN-SB) through one-step hydrothermal carbonisation (HTC), in the presence of iron (III) nitrate. By way of comparison, SB was replaced by glucose in HTC (MCN-GLU), and a thermal treatment of this material was then performed under an N2 atmosphere (MCN-GLU-HT). The physical and chemical properties of the nanocomposites were assessed, and the magnetic samples were applied as adsorbents. RESULTS: MCN-SB and MCN-GLU are composed of iron oxide nanoparticles embedded in carbonaceous matrix which also contain oxygenated groups. The MCN-SB sample was already magnetic after HTC, showing a magnetization saturation (Ms) of 5.0 emu g−1, due to the presence of magnetite, whereas MCN-GLU consisted of hematite and required additional thermal treatment (HT) to acquire magnetic properties, with MCN-GLU-HT showing an Ms of 30.5 emu g−1. In turn, the mesoporous structure and higher specific surface area (SSA) of MCN-GLU-HT (SSA 90 m2 g−1) than MCN-SB (SSA 53 m2 g−1) was a causative factor for its higher capacity of hexavalent chromium [Cr (VI)] removal (939 μg g−1), when compared to MCN-SB (768 μg g−1), which has a nonporous structure. CONCLUSION: The results suggest that SB can be reused, by means of HTC, for the preparation of a magnetically recoverable adsorbent, showing good adsorption properties. © 2022 Society of Chemical Industry (SCI).

    Palavras-Chave: sugar cane; bagasse; nanocomposites; biomass; environment; chemical properties

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

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