Navegação Teses por assunto "ion exchange materials"

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  • IPEN-DOC 27498

    MORAES, MARCIO R. . Avaliação do desempenho térmico das paredes e níveis de conforto de uma edificação bioclimática em uma região de clima quente e seco / Evaluation of the thermal performance of walls and comfort levels of a bioclimatic dwelling in hot and dry weather . 2020. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 72 p. Orientador: Marcus Paulo Raele. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-05112020-173658

    Abstract: Em regiões de clima quente e seco, como em parte das regiões norte, nordeste e centro-oeste do Brasil, a intensa radiação solar nas edificações aumenta o consumo de energia elétrica com ar condicionado, principalmente em construções com vedações de baixa resistência térmica. Embora no Brasil a matriz energética utilize principalmente fontes renováveis, os impactos da implantação das usinas não são desprezíveis. A arquitetura bioclimática oferece soluções passivas para o conforto térmico nas edificações com baixo investimento, pouca manutenção e boa eficiência térmica. Nesse contexto, uma residência bioclimática foi construída, aplicando diferentes composições de paredes para avaliar suas propriedades térmicas em um cenário real. Este trabalho avaliou as temperaturas internas e externas de cada tipo de composição de parede durante um ano. Outros parâmetros físicos, como umidade relativa, irradiância solar e refletância da tinta também foram medidos e analisados. Os custos e a economia foram calculados em um breve estudo de viabilidade, apontando o isolamento térmico com Poliestireno Expandido (EPS) como uma solução acessível para o problema de calor causado pela luz solar e o consumo de energia elétrica com climatização.

    Palavras-Chave: thermal insulation; temperature control; solar radiation; heat transfer; paints; walls; buildings; ion exchange materials; thermoplastics; polystyrene; organic polymers; architecture; climate models; renewable energy sources; technology utilization; energy consumption; energy efficiency; electricity; regional analysis; performance testing; comparative evaluations

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  • IPEN-DOC 19125

    ARAUJO, LEANDRO G. de . Degradação da resina de troca iônica utilizando o reagente de Fenton / Degradation of ion spent resin using the Fentons reagent . 2013. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 90 p. Orientador: Julio Takehiro Marumo. DOI: 10.11606/D.85.2013.tde-06092013-145637

    Abstract: O método mais comum de tratamento da resina de troca iônica radioativa é a imobilização em cimento, que reduz a liberação de radionuclídeos para o meio ambiente. Apesar de eficiente, esse método é custoso, pois a quantidade final de rejeito gerada é elevada, já que a capacidade de carga de imobilização é baixa. Este trabalho tem como objetivo desenvolver um método de degradação das resinas provenientes do reator de pesquisa nuclear do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, utilizando o Processo Oxidativo Avançado (POA) com reagentes de Fenton. Isso permitiria uma incorporação maior no cimento. Três formas da resina foram avaliadas: catiônica, aniônica, e uma mistura de ambas as resinas. As reações foram realizadas variando a concentração do catalisador (25, 50, 100 e 150 mM), do volume de peróxido de hidrogênio (320 a 460 mL), e de três temperaturas diferentes, 50, 60 e 70 °C. A solução de catalisador mais eficiente foi a de concentração de 50 mM e volume de 330 mL de peróxido, degradando aproximadamente 98% da quantidade de resina. A temperatura mais eficiente foi a de 60 º C.

    Palavras-Chave: spent fuels; resins; ion exchange materials; solidification; cements; oxidation; reagents; iear-1 reactor; thermal degradation; hydrogen peroxide; catalysts; radioactive wastes; storage

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  • IPEN-DOC 20774

    ZEN, HELOISA A. . Desenvolvimento de elastômeros fluorados multifuncionais baseados em nanocompósitos / Development of multifunctional fluoroelastomers based on nanocomposites . 2015. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 134 p. Orientador: Ademar Benévolo Lugão. DOI: 10.11606/T.85.2015.tde-25052015-085428

    Abstract: Os polímeros fluorados são conhecidos por suas ótimas propriedades mecânicas, pela alta estabilidade térmica e pela resistência a ambientes químicos agressivos, e por causa destas propriedades são muito utilizados em indústrias automobilística, petroquímica, de manufatura, dentre outras. Para aprimorar as propriedades térmicas e de barreira a gases da matriz polimérica, é muito utilizado a incorporação de nanopartículas nesta matriz, pois após a incorporação o nanocompósito permanece com suas próprias características e adquire novas propriedades devido a presença da nanopartícula. Devido as características dos fluoropolímeros, sua modificação estrutural e morfológica é muito difícil de ser obtida por técnicas tradicionais e para transpor essa dificuldade a radiação ionizante é uma técnica muito utilizada e eficaz para a alteração estrutural de polímeros fluorados. Neste trabalho foram desenvolvidos nanocompósitos poliméricos à base de fluoroelastômero (FKM) incorporado com quatro diferentes nanopartículas: argila Cloisite 15A, POSS 1159, POSS 1160 e POSS 1163. Após obtenção dos filmes de nanocompósitos foi realizado o processo de enxertia de estireno induzida por radiação ionizante, seguida de sulfonação para obtenção de membrana trocadora de íons. O efeito da incorporação de nanopartículas e da radiação ionizante nos filmes desenvolvidos foram caracterizados por difração de raios X, análise térmica, análise mecânica, microcospia eletrônica de varredura e intumescimento; enquanto que as membranas obtidas foram avaliadas quanto ao grau de enxertia, capacidade de troca iônica e intumescimento. Após a caracterização os filmes, foi verificado que a reticulação foi o efeito predominante nos nanocompósitos irradiados antes da vulcanização, enquanto que a degradação foi o efeito predominante nos nanocompósitos irradiados após a vulcanização.

    Palavras-Chave: polymers; hybridization; graft polymers; nanostructures; particles; inorganic compounds; fluorides; elasticity; ionizing radiations; sulfonation; membranes; ion exchange materials

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  • IPEN-DOC 23130

    PEREIRA, CLOTILDE C. . Desenvolvimento de membranas aniônicas obtidas por enxertia via irradiação para aplicação em células a combustível alcalinas / Development of anionic membranes produced by radiation-grafting for alkaline fuel cell applications . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 144 p. Orientador: Elisabete Inácio Santiago. Coorientador: Leonardo Gondim de Andrade e Silva. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-12062017-093623

    Abstract: As membranas de troca aniônica são uma alternativa promissora para o desenvolvimento de eletrólitos mais eficientes para células a combustível alcalinas. Em geral, as membranas de troca aniônica são ionômeros capazes de conduzir íons hidroxila devido aos grupos quaternário de amônio e têm como característica elevado pH equivalente. Com o objetivo de desenvolver membranas aniônicas química e termicamente estáveis, com satisfatória condutividade iônica para aplicação em células a combustível alcalinas, as membranas aniônicas foram sintetizadas a partir de polímeros base de polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de ultra alto peso molecular (PEUHMW), poli(etileno-co-tetrafluoroetileno) (PETFE) e poli(tetrafluoroetilleno-co-hexafluoroetileno) (PFEP) previamente irradiados nas fontes de radiação gama de 60Co ou com feixe de elétrons, para enxertia do monômero de estireno e funcionalizados com trimetilamina para incorporação dos grupos quaternário de amônio. As membranas resultantes foram caracterizadas por espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica (EPR), espectroscopia Raman, termogravimetria (TG), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS), além da determinação do grau de enxertia, capacidade de absorção de água por gravimetria e capacidade de troca iônica, por titulação. As membranas sintetizadas com os polímeros LDPE e UHMWPE pré-irradiados a 70 kGy com feixe de elétrons e armazenadas a baixa temperatura (-70 °C) por até 10 meses, mostraram resultados de condutividade iônica, quando na forma (OH-), de 29 mS.cm-1 e 14 mS.cm-1 a 65 °C, respectivamente. Os filmes de PFEP irradiados no processo simultâneo mostram níveis de enxertia insuficientes para a síntese de membranas aniônicas, necessitando maiores estudos para aperfeiçoar os processos de irradiação e enxertia. As membranas baseadas em PETFE, pré-irradiadas a 70 kGy com feixe de elétrons e armazenadas a baixa temperatura (-70 °C) por até 10 meses, mostraram maior condutividade iônica, quando na forma hidroxila (OH-), com valores de condutividade iônica entre 90 mS.cm-1 e 165 mS.cm-1 na faixa de temperatura entre 30 e 60 °C. Estes resultados mostraram que membranas de LDPE, UHMWPE e PETFE são eletrólitos promissores para a aplicação em células a combustível alcalinas.

    Palavras-Chave: gamma radiation; cobalt 60; ion exchange materials; membranes; graft polymers; alkaline electrolyte fuel cells; electron spin resonance; raman spectroscopy; thermal gravimetric analysis; electric impedance; spectroscopy; process development units

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  • IPEN-DOC 25581

    SILVA, TAYNÁ de F.A. da . Estudo da síntese de nanopartículas de NaYF4:Yb:Er a partir de circuito microfluídico projetado no IPEN / Study of NaYF4:Yb:Er nanoparticles synthesis through microfluidic systems fabricated at IPEN . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 90 p. Orientador: Sonia Licia Baldochi. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-07022019-161716

    Abstract: Este trabalho apresenta a síntese de nanopartículas (NPs) de NaYF4 dopadas com íons terras raras a partir de sistemas microfluídicos projetados e desenvolvidos em parceria entre o Laboratório de Crescimento de Cristais e a Central de Processamento de Materiais a Laser no Centro de Laser e Aplicações IPEN. O objetivo foi o estudo de diferentes circuitos microfluídicos usinados a laser para síntese de NPs de fluoretos em geral. Como material teste foi escolhido o NaYF4:Yb3+:Er3+, visando sua obtenção na fase hexagonal com dimensões definidas. Experiências de síntese deste material por co-precipitação, sem uso de surfactantes, foram realizadas para comparação com as sínteses obtidas via microfluídica. Por co-precipitação foram obtidas partículas esféricas, na fase cubica do NaYF4. Foram projetados e fabricados, via usinagem a laser de pulsos ultracurtos em substrato de vidro ótico BK7, três circuitos microfluídicos. Nas experiências de sínteses realizadas nestes chips foram obtidas NPs de NaYF4:Yb3+:Er3+ tanto na fase cubica quanto na fase hexagonal, em diferentes proporções, dependendo dos fluxos de injeção dos precursores no micro reator, da temperatura e da taxa de residência. As NPs obtidas neste trabalho foram caracterizadas através de DRX e analise pelo método de Rietveld, para a identificação das fases do material, MET para definição de forma e tamanho da nanopartículas e MEV para estudo dos microcanais dos chips usinados a lasers. Os melhores resultados foram observados em chips com microcanais da ordem de 400-600μm, pois minimizam o problema de obstrução. Contudo, o controle da temperatura precisa ser otimizado para evitar trincas nos microcircuitos. As NPs obtidas via microfluídica apresentaram distribuição de tamanho na faixa de 5 a 200nm e fases com estrutura hexagonal e cubica. Foi possível obter NPs de fase única cubica, mas o mesmo não ocorreu para fase hexagonal do NaYF4. O presente estudo permitiu definir vários fatores para a obtenção das NPs de NaYF4 via microfluídica e também referente a fabricação, montagem e uso dos chips, porém para obter NPs desse material com controle da dimensão e fases serão necessários estudos complementares.

    Palavras-Chave: photons; nanoparticles; electromagnetic interactions; photoelectric emission; ytterbium; erbium; thulium; rare earths; doped materials; synthesis; crystal lattices; nanofluidics; ion exchange materials; crystal growth; lasers; environmental measurements laboratory; x-ray diffraction; scanning electron microscopy; transmission electron microscopy; environmental measurements laboratory; standardization

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  • IPEN-DOC 27509

    SALGADO, ANDREIA R. . Influência do azul da Prússia alemão e brasileiro no desenvolvimento "in vitro" de embriões murinos irradiados com cobalto 60 (Co60) : uma abordagem reprodutiva e genética / Influence of Brazilian and German Prussian blue on "in vitro" development of murine embryos irradiated with cobalt 60 (60Co): a reproductive and genetic approach . 2020. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 141 p. Orientador: Patrick Jack Spencer. DOI: 10.11606/T.85.2020.tde-05112020-155619

    Abstract: No mundo moderno é crescente o uso da radiação, o que aumenta as chances de acidentes. O azul da Prússia (AzP) é um composto químico com ação medicamentosa empregado em contaminações com Tálio, Césio e Rubídio. Com baixa toxicidade, este composto funciona como uma resina de troca iônica, reduzindo a concentração da molécula radioativa que passa a ser excretada mais eficientemente pela urina e pelas fezes. Sua administração em até 10 minutos após a contaminação reduz a sua absorção em até 40%. O Laboratório Farmacêutico da Marinha do Brasil desenvolveu um azul da Prússia nacional, possibilitando a ampliação da pesquisa e uso em nosso país de tecnologias nucleares, uma vez que aumenta significativamente a competência na proteção com o uso deste tipo de energia. Enquanto o azul da Prússia de origem alemã pôde ser empregado em acidentes como o de Goiânia e o de Chernobyl, o medicamento nacional ainda carece de alguns estudos para uso endógeno com segurança. Além disso, tanto o produto alemão quanto o brasileiro foram pouco investigados do ponto de vista da reprodução em seus diferentes vieses. A avaliação da interferência do azul da Prússia na reprodução, considerando-se o desenvolvimento embrionário e a sua capacidade de proteger embriões expostos à radiação é inédita. Também é bastante escassa a literatura que trata da investigação deste fármaco quanto aos aspectos reprodutivos, quer seja do ponto de vista de sua toxicidade para os estágios iniciais do desenvolvimento embrionário (fase de pré-implantação), quer seja nos casos de prenhes, situação em que muito pouco se conhece sobre a influência do azul da Prússia. O estudo visou avaliar a influência do AzP em diferentes etapas da reprodução em camundongos, comparando o produto alemão com o nacional. Os ensaios in vitro, com embriões indicaram que os compostos têm baixa toxicidade. De forma inesperada, o composto, desenhado para tratar contaminação interna, demonstrou ação também contra radiação de fonte externa, protegendo contra raios gama de 60Co. Embriões tratados com os compostos, irradiados ou não e implantados em fêmeas receptoras, indicaram que o AzP não afetou a viabilidade dos embriões, não impediu a gestação e o parto, não interferiu nos parâmetros zootécnicos tais como, primeiro parto em semanas e tamanho médio da ninhada tampouco apresentou efeito teratogênico. Indicando seu possível uso em gestantes no caso de um acidente nuclear. Este estudo contribuirá para que o produto desenvolvido com tecnologia brasileira possa ser comparado com o composto em uso em todo o mundo, posicionando o Brasil como líder na produção deste composto na América Latina.

    Palavras-Chave: ferrocyanides; iron complexes; contamination; thallium; cesium; rubidium; radionuclide kinetics; excretion; toxicity; low level counting; ion exchange materials; resins; concentration ratio; mice; in vitro; ontogenesis; radiation source implants; reproduction; radiation accidents; dose equivalents; radiation injuries; gamma radiation; cobalt 60; radiation protection

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  • IPEN-DOC 27495

    OLIVEIRA, GLAUCIA A.C. de . Purificação do carbonato de lítio utilizando a técnica de troca iônica / Purification of lithium carbonate using the ion exchange technique . 2020. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 95 p. Orientador: Jose Oscar William Vega Bustillos. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-23122020-124525

    Abstract: A obtenção do carbonato de lítio, Li2CO3, é resultado de processos de extração a partir de diversos minerais, entre estes o espodumênio, LiAlSi2O6. Produtos com grau de pureza da ordem de 85% em Li2CO3 são utilizados para aplicações em esmaltes sintéticos, adesivos, graxas e lubrificantes. Já para aplicação em baterias e medicamentos é necessário um grau de pureza da ordem de 99% em Li2CO3, ou seja, matérias prima de maior pureza apresentam maior valor agregado, pois são destinadas para aplicações de alta tecnologia ou para áreas estratégicas. O objetivo deste trabalho é viabilizar a purificação do Li2CO3 via operação de troca iônica. As impurezas indesejáveis presentes em maior teor no Li2CO3 são o sódio e o cálcio. Para separar esses dois elementos do lítio ou pelo menos, diminuir as suas concentrações, foi utilizada uma resina trocadora de cátions forte na forma H+. Esse trocador foi condicionado com solução de metanol, CH3OH, a 50%v/v e ácido nítrico, HNO3, 0,1 M. Os experimentos partiram de uma solução de Li2CO3 com 98,5% de pureza. Os componentes do eluente utilizado na etapa de eluição são: ácido nítrico, metanol e água. A separação do lítio dos demais componentes é obtida, com uma mistura de metanol 80%v/v e ácido nítrico 0,5M, com vazão 3 mL min-1. A determinação dos teores de lítio, sódio e cálcio nas soluções de cada ciclo cromatográfico da troca iônica, foi realizada por Espectrometria de Emissão Óptica com Fonte de Plasma de Argônio, ICP-OES. A partir da avaliação dos resultados e das condições experimentais obteve-se a resolução cromatográfica dos picos desses cátions. Os cálculos sugerem que, a partir das soluções obtidas na etapa de eluição, obtém-se o Li2CO3 com pureza da ordem de 99% ou superior em determinadas frações.

    Palavras-Chave: ion exchange materials; cations; resins; chromatography; icp mass spectroscopy; lithium carbonates; purification; sodium; calcium additions; raw materials; silicate minerals; enamels; adhesives; greases; lubricants; mineral oil; materials handling; nitric acid; metanol; hydrogen; aqueous solutions

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  • IPEN-DOC 00622

    UMEDA, KIYOE . Separacao de elementos das terras raras individuais, por associacao das tecnicas de precipitacao homogenea e de troca ionica. 1973. Dissertacao (Mestrado) - Escola Politecnica, Universidade de Sao Paulo - POLI/USP, Sao Paulo. 90 p. Orientador: Alcidio Abrao.

    Palavras-Chave: ion exchange materials; inorganic ion exchangers; rare earths; rare earth compounds; separation processes

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Exemplo:

Buscar os artigos apresentados em um evento internacional de 2015, sobre loss of coolant, do autor Maprelian.

Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

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Ano de publicação: 2015

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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.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

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.

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