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Título: Produção de ferrita de cobalto pelo método sol-gel para aplicação em carreamento de óleo
Autor(es): Pimenta, Patrícia Fiqueirêdo Santos
Orientador: Muniz, Eduardo Perini
Coorientador: Porto, Paulo Sérgio da Silva
Data do documento: 20-Fev-2017
Citação: PIMENTA, Patrícia Figueirêdo Santos. Produção de ferrita de cobalto pelo método sol-gel para aplicação em carreamento de óleo. 2017. 90 f. Dissertação (Mestrado em Energia) - Programa de Pós-Graduação em Energia, Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Universitário Norte do Espírito Santo, São Mateus, 2017.
Resumo: As ferritas são materiais cerâmicos com diferentes combinações estruturais e composições químicas, as quais dependem do método de produção e atribui ao material uma variedade de aplicações. As ferritas do tipo espinélio inverso possuem estrutura cristalina cúbica de face centrada, composta por íons divalentes posicionados em sítios octaédricos, e por íons trivalentes que se distribuem igualmente nos sítios tetra e octaédricos. São materiais ferrimagnéticos, compostas por grãos com pequenas dimensões e capacidade adsortiva, que são características necessárias para aplicação em procedimento de carreamento de óleo. Ferritas de cobalto produzidas pelo GIPM (Grupo Interdisciplinar de Pesquisa em Materiais) foram utilizadas em um teste de carreamento de óleo baseado na adsorção do óleo sobre a superfície da ferrita e o arraste feito por aplicação de campo magnético, com objetivo de relacionar as condições de produção da ferrita com a quantidade de óleo adsorvido e carreado. A partir do ponto ótimo de carreamento de óleo, foram produzidas novas amostras de ferrita. A produção das ferritas foi realizada pelo método sol-gel, catalisado por uma solução contendo pectina, proveniente do albedo da casca de laranja e extraída em laboratório pelo método de aquecimento em solução aquosa. As ferritas passaram por tratamentos isotérmicos em uma mufla, com variação de tempo e temperatura. Após a produção, as ferritas foram caracterizadas pela espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourrier, difratometria de Raios-X, espectroscopia Mössbauer e difração laser (Malvern). A partir da caracterização das ferritas, observou-se que com o aumento da temperatura de produção, houve crescimento do cristal e aumento da sua pureza. A ferrita de cobalto (CoFe2O4) produzida a 12 h e 1073 K apresentou melhor eficiência para a aplicação em carreamento de óleo, o que está intrínseco em suas características estruturais provenientes das condições de preparo das amostras.O fator temperatura apresentou maior influência que o fator tempo na produção do material para obtenção da variável resposta (massa de óleo carreado).
Ferrites are ceramic materials with different structural combinations and chemical compositions, which depend on the method of production and assigns to the material a variety of applications. The inverse spinel type ferrites have a centered cubic crystalline structure, composed of divalent ions positioned at octahedral sites, and by trivalent ions that are distributed equally in the tetra and octahedral sites. They are ferrimagnetic materials, composed of grains with small dimensions and adsorptive capacity, which are necessary characteristics for application in the procedure of carrying oil. Cobalt ferrites produced by the GIPM (Interdisciplinary Materials Research Group) were used in an oil loading test based on the adsorption of the oil on the ferrite surface and the drag made by applying a magnetic field, in order to relate the conditions of Ferrite with the amount of oil adsorbed and hauled. From the optimum point of oil transport, new samples of ferrite were produced. The production of the ferrites was performed by the sol-gel method, catalyzed by a solution containing pectin from the orange peel albedo and extracted in the laboratory by the aqueous solution heating method. The ferrites underwent isothermal treatments in a muffle, varying in time and temperature. After the production, the ferrites were characterized by Fourrier Transform Infrared spectroscopy, X-ray diffractometry, Mössbauer spectroscopy and laser diffraction (Malvern). From the characterization of the ferrites, it was observed that with the increase of the temperature of production, there was growth of the crystal and increase of its purity. The cobalt ferrite (CoFe2O4) produced at 12 h and 1073 K showed better efficiency for the application in oil transport, which is intrinsic in its structural characteristics coming from the conditions of preparation of the samples. The temperature factor had greater influence than the time factor In the production of the material to obtain the variable response (mass of oil carried).
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/8429
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