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The electrochemical behaviour of carbon steel coated with bis-[trimethoxysilylpropyl]amine (BTSPA) filled with silica nanoparticles in naturally aerated 0.1 mol L-1 NaCl solutions was evaluated. The coating was prepared by adding different concentrations of silica nanoparticles (100, 200, 300, 400 and 500 ppm) to the hydrolysis solution and then a second layer without silica nanoparticles was applied. The electrochemical behavior of the coated steel was evaluated by means of open-circuit potential (E-OC), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and polarization curves. Surface characterization was made by atomic force microscopy (AFM), and its hydrophobicity assessed by contact angle measurements. EIS diagrams have shown an improvement of the barrier properties of the silane layer with the silica addition, which was further improved on the bi-layer system. However, a dependence on the filler concentration was verified, and the best electrochemical response was obtained for samples modified with 300 ppm of silica nanoparticles. AFM images have shown a homogeneous distribution of the silica nanoparticles on the sample surface; however particles agglomeration was detected, which degraded the corrosion protection performance. The results were explained on the basis of the improvement of the barrier properties of the coating due to the filler addition and on the onset of defective regions on the more heavily filled coatings allowing easier electrolyte penetration. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

This paper reports on the effect of glass ceramic silica matrix on [CrO4](4-) and Cr2O3 NIR and visible luminescence. Chromium-containing silica was obtained by precipitation from water-glass and chromium nitrate acid solution with thermal treatment at 1000 degrees C. From XRD results silica and silica-chromium samples are crystalline. The chromium emission spectrum presents two main broad bands: one in the NIR region (1.1-1.7 mu m) and other in the visible region (0.6-0.7 mu m) assigned to Cr4+ and to Cr3+, respectively. This thermal treated glass ceramic silica-chromium sample stabilizes the [CrO4](4-) where Cr4+ substitutes for Si4+ and also hexacoordinated Cr3+ group probably as segregated phase in the system. It can be pointed out that luminescence spectroscopy is a powerful toot for detecting the two chromium optical centers in the glass ceramic silica. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.; CAPES; Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); FAPESP; Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); CNPq; Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

A reação álcali-silica (RAS) ocorre entre certas formas de sílica, estruturalmente distorcidas ou amorfas, e soluções de hidróxido alcalino, como KOH e NaOH. O produto da RAS é um gel de silicato e álcalis, susceptível de expansão pela absorção de água. Quando a RAS ocorre nos agregados minerais utilizados no concreto, o processo de reação e expansão do gel compromete a resistência mecânica da estrutura. Neste trabalho, foram estudados os efeitos sobre o gel de dois processos propostos respectivamente para mitigar a expansão e prevenir a ocorrência da RAS: o tratamento do gel com LiNO3 e a aplicação de metiltrimetoxisilano (MTMS, Si(OCH3)3CH3). Também foi analisada a reatividade de minerais utilizados como agregados (basalto, granito e quartzito), simulando a RAS em condições de laboratório. Utilizando técnicas de ressonância Magnética Nuclear (RMN) de 29Si, 7Li, 23Na, 13C e 1H, foi analisada a estrutura do gel, dos minerais e dos produtos resultantes dos tratamentos e de ataques com soluções alcalinas. Os resultados mostram que a estrutura de silicatos no gel é lamelar formada principalmente por silicatos do tipo Q3 e a aplicação de soluções de LiNO3 provoca uma transformação para um silicato de tipo linear. Esta alteração...

As rotas de imobilização de catalisadores metalocenos descritas na literatura aberta não produzem sistemas catalíticos capazes de copolimerizar, com alta atividade catalítica, etileno com α-olefinas de cadeia longa, tais como 1-octeno e 1-deceno, produzindo polímeros com elevado teor de incorporação de comonômero. Essa tese tem como objetivo investigar as potencialidades e limitações do desenvolvimento de um novo sistema catalítico suportado para a copolimerização do etileno com 1-octeno e 1-deceno, preparado através da imobilização do complexo cloreto de ciclopentadienil titânio IV sobre suportes híbridos de sílica-magnésia-aminopropil. A síntese dos suportes híbridos de sílica-magnésia-aminopropil foi realizada através do método sol-gel hidrolítico a partir do tetraetoxisilano, cloreto de magnésio e aminopropiltrietoxisilano. O aumento da proporção de aminopropiltrietoxisilano em relação ao tetraetoxisilano na síntese sol-gel resultou em materiais híbridos com grupos aminopropilsilano mais reticulados e menos espaçados na superfície, menor área específica e com nanoestrutura formada por dois níveis de organização: partículas primárias e agregados de partículas primárias com rugosidade de superfície. O uso dos suportes de sílica-magnésia-aminopropil híbridos...

A new highly luminescent europium complex with the formula [Eu(TTA) 3(Bpy-Si)], where TTA stands for the thenoyltrifluoroacetone, (C 4H3S)COCH2COCF3, chelating ligand and Bpy-Si, Bpy-CH2NH(CH2)3Si(OEt)3, is an organosilyldipyridine ligand displaying a triethoxysilyl group as a grafting function has been synthesized and fully characterized. This bifunctional complex has been grafted onto the surface of dense silica nanoparticles (NPs) and on mesoporous silica microparticles as well. The covalent bonding of [Eu(TTA)3(Bpy-Si)] inside uniform Stöber silica nanoparticles was also achieved. The general methodology proposed could be applied to any silica matrix, allowed high grafting ratios that overcome chelate release and the tendency to agglomerate. Luminescent silica-based nanoparticles SiO2-[Eu(TTA)3(Bpy-Si)], with a diameter of 28 ± 2 nm, were successfully tested as a luminescent labels for the imaging of Pseudomonas aeruginosa biofilms. They were also functionalized by a specific monoclonal antibody and subsequently employed for the selective imaging of Escherichia coli bacteria. © 2013 American Chemical Society.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Pós-graduação em Ciência dos Materiais - FEIS; O presente trabalho consistiu na organofuncionalização da superfície da sílica gel com o ligante 4-amino-2-mercaptopirimidina (Si-AMP), a qual foi utilizada para estudo de sorção e pré-concentração de Cd(II) e Cu(II) em meio aquoso. A reação de modificação da sílica gel foi realizada em duas etapas, a primeira constituiu na sililação com o agente sililante 3-cloropropiltrimetoxisilano e a última tratou-se do ancoramento da molécula do ligante. O produto final obtido, Si-AMP, foi caracterizado por espectrometria na região do infravermelho com transformada de Fourrier (FT-IR), ressonância magnética nuclear (RMN), medida da área superficial específica, análise elementar de nitrogênio e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os espectros de FT-IR apresentaram bandas na região de 3347 cm-1 e 1541 cm-1, as quais foram atribuídas a vibrações de grupamentos amina existentes na molécula do ligante. Os espectros de RMN de 13C e 29Si obtidos nas regiões entre 0 e 50 ppm e -65,560 ppm respectivamente, confirmaram que o grupo orgânico encontra-se covalentemente ligado na superfície da matriz sílica. O ancoramento do ligante na matriz também resultou em modificações na área superficial do material...

No presente trabalho determinou-se alguns parâmetros energéticos da interação entre os cátions metálicos Ag(I), Hg(lI) e Zn(lI) e a superfície de uma amostra de sílica gel organomodificada. Essas interações foram estudadas em suspensões aquosas e etanólicas de sílica gel com os íons metálicos dissolvidos no mesmo solvente. A superfície de sílica gel foi organofuncionalizada com o grupo 3(2-mercaptobenzimidazoil) propil, formando a denominada (SiBz).O grau de funcionalização obtido foi de 0,44 mmol de grupos por grama de sílica. OBS.: O resumo na integra poderá ser visualizado no link ou texto completo da tese digital.; ln this work some energetic parameters of the interactions between the metal ions Ag(I), Hg(lI) and Zn(lI) and the modified surface of silica gel were determined. These interactions were studied in aqueous and ethanolic suspensions of silica gel with solutions of the metalic cations. The surface of the silica gel was modified with the 3(2-mercaptbenzimidazoyl) propyl group to produce the SiBz sample. The degree of functionalization was 0.44 mmol/gram of material. Note: the complete abstract is avaiable with the link or full eletrocin digital theses or dissertations.

O gesso é um aglomerante que tem sido muito empregado em revestimento de paredes. Apresenta um bom desempenho, é econômico e de fácil aplicação, mas limitado ao uso interno devido a sua sensibilidade à água. Algumas tentativas têm sido realizadas para melhorar a sua utilização em ambientes sujeitos à umidade. Neste sentido, pesquisas avançam na tentativa de empregar diferentes adições como resinas epóxi, polímeros, cimentos, escórias, impermeabilizantes, entre outros. O objetivo desta tese foi avaliar o desempenho das misturas de gesso com cimento Portland de Alto Forno e sílica ativa nos revestimentos internos e externos sujeitos à umidade. Para isso verificaram-se as propriedades macroscópicas das misturas por meio de ensaios físicos, químicos, físico-químicos e também a avaliação microestrutural utilizando a microscopia eletrônica de varredura. As misturas foram aplicadas em revestimentos de painéis de alvenaria de blocos de concreto e observados visualmente por um período de cinco anos. Além da observação visual foi verificada a resistência de aderência das misturas aplicadas internamente e externamente. Dos resultados obtidos observou-se uma possível coexistência entre o gesso e o cimento e que a adição de sílica ativa na mistura reduz a formação de etringita...

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas; O uso de reagentes suportados em sólidos inorgânicos é uma área de investigação permanente e atual em síntese orgânica, que utiliza métodos alternativos para as reações clássicas sob condições brandas. A sílica gel tem sido usada sempre que suportes altamente hidroxilados ou um catalisador de Lewis forem necessários. Através dos nossos estudos, foram preparados e caracterizados compostos carbonílicos a partir da oxidação de álcoois primários, secundários e insaturados, utilizando CrO3 como agente oxidante suportado em sílica. Foi investigada também a esterificação de ácidos carboxílicos alifáticos de cadeia curta e a-haloácidos previamente adsorvidos em sílica com álcoois primários, secundários e terciários. Como contribuição aos estudos envolvendo agentes oxidantes suportados em sílica, foram avaliadas diferentes metodologias para o preparo do catalisador (CrO3/sílica) e das condições de reação, bem como o emprego destes em estudos com sílicas de diversas procedências e granulometrias. Os resultados obtidos neste trabalho mostraram que é fundamental a presença tanto do agente oxidante suportado na sílica para as reações de oxidação como o da sílica acidificada para as de esterificação...

The immobilization of gold nanoparticles (Au NPs) on silica is made possible by the functionalization of the silica surfaces with organosilanes. Au NPs could only be stabilized and firmly attached to silica-support surfaces that were previously modified with amino groups. Au NPs could not be stabilized on bare silica surfaces and most of the NPs were then found in the solution. The metal-support interactions before and after the Au NP formation, observed by X-ray absorption fine structure spectroscopy (XAFS), indicate a stronger interaction of gold-(III) ions with amino-modified silica surfaces than with the silanol groups in bare silica. An amino-modified, silica-based, magnetic support was used to prepare an active Au NP catalyst for the chemoselective oxidation of alcohols, a reaction of great interest for the fine chemical industry.; Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Surface heat flow density (HFD) estimates in the Portuguese northern Hercynian Massif are difficult to obtain using the usual Fourier method. As a matter of fact, this zone is mostly composed by granitoid and metamorphic rocks, and most wells drilled there are too shallow for reliable HFD calculations; furthermore, HFD estimates are scarce and their geographical distribution is still very irregular. All these conditions imply that a HFD map for this region must be obtained using alternative methods, such as the silica geothermometry method. Under certain conditions, the use of silica geothermometers to estimate HFD in mineral waters has proved to be an effective way to understand and establish the thermal regime in areas with scarce conventional HFD determinations. Because temperatures obtained with silica geothermometry are related to deep thermal conditions in the crust and to water-rock equilibrium, a regional HFD analysis may be carried out using those temperatures. The silica geothermometer, developed by Truesdell in 1976 (Truesdell, 1976), give good results for low SiO2 concentrations, which is the case for the Portuguese northern Hercynian Massif, and is applied to more than 30 samples of mineral water occurrences reported for the zone. This number of samples...

Surface heat flow density (HFD) estimates in the Portuguese northern Hercynian Massif are difficult to obtain using the usual Fourier method. As a matter of fact, this zone is mostly composed by granitoid and metamorphic rocks, and most wells drilled there are too shallow for reliable HFD calculations; furthermore, HFD estimates are scarce and their geographical distribution is still very irregular. All these conditions imply that a HFD map for this region must be obtained using alternative methods, such as the silica geothermometry method. Under certain conditions, the use of silica geothermometers to estimate HFD in mineral waters has proved to be an effective way to understand and establish the thermal regime in areas with scarce conventional HFD determinations. Because temperatures obtained with silica geothermometry are related to deep thermal conditions in the crust and to water-rock equilibrium, a regional HFD analysis may be carried out using those temperatures. The silica geothermometer, developed by Truesdell in 1976 (Truesdell, 1976), give good results for low SiO2 concentrations, which is the case for the Portuguese northern Hercynian Massif, and is applied to more than 30 samples of mineral water occurrences reported for the zone. This number of samples...

This paper discusses synthesis and characterization of (i) rice husk based nanosilica, (ii) nanosilica carbon composite granules and (iii) phosphoric acid activated ash silica. These have been produced by burning husk in air, charring husk in hydrogen and activating husk silica with H3PO4 respectively. X-ray diffraction studies of these products reveal increasing peak width (amorphosity) with decreasing burning temperature. The activated rice husk silica transforms to crystalline product when burnt above 1000 ºC. The variation of surface area and pore volume with burning temperature show different behavior for air fired and hydrogen charred products. Activation energy associated with change in surface area for air fired and hydrogen charred samples have also been studied. Rate of variation in surface area with temperature indicate different trend. The validations of these products have been evaluated by decolorizing capacity of standard molasses and iodine solution. The adsorptive powers of these products have been found to be highest for activated silica and lowest for hydrogenated ash.

U.S. Environmental Protection Agency (USEPA) regulations require the capture of spills from liquid tanks containing hazardous chemicals by using a secondary containment system. Compacted clay or geomembrane liners are commonly used in secondary containment systems, but they are cumbersome when used in conjunction with existing liquid tanks because of pipeline networks surrounding the tanks. This study evaluates the formation of hydraulic barriers for secondary containment through the permeation of colloidal silica grout. A simplified infiltration model is presented to predict the downward movement of the colloidal silica grout into a soil layer, considering the timedependent increase in dynamic viscosity of the colloidal silica for different concentrations of an electrolyte accelerator. Because the simplified infiltration model cannot predict the soil-grout interaction or the permeation of the colloidal silica by fingering, its results were calibrated by using the observations from a large-scale column test involving the permeation of colloidal silica into sand. The predicted position of the wetting front was found to match that of the experiment when the parameter governing the change in viscosity of the colloidal silica was increased by a factor of 30. The infiltration model calibrated with observations from column infiltration experiments provides a simple approach to the design of the secondary containment systems using permeation of colloidal silica.

O presente trabalho propõe o uso das cinzas de dois resíduos agroindustriais - casca de arroz e bagaço de cana-de-açúcar - como fonte de sílica (SiO2) para a síntese de sílicas mesoporosas altamente ordenadas. Esta aplicação, além de agregar valor aos resíduos, busca uma alternativa ao tetraetil ortossicato, uma fonte de sílica dispendiosa, cuja obtenção resulta em danos ambientais. Amostras de cascas arroz de quatro procedências distintas foram caracterizadas por termogravimetria/ termogravimetria derivada (TG/DTG), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e análise elementar de CHN. Com base nestes resultados, duas amostras foram selecionadas para obtenção de sílica. Outras duas amostras de bagaço de cana-de-açúcar de origens diferentes foram também caracterizadas por esta metodologia. Para melhor entender as etapas de degradação térmica da matéria orgânica, os resultados de TG/DTG foram associados aos de FT-IR e um estudo cinético por TG foi realizado. Diferentes tratamentos em meio ácido, com o objetivo de remover impurezas e reduzir o tempo necessário para calcinação dos materiais, foram realizados. O método escolhido para cada um dos materiais foi definido a partir dos testes e por avaliação de resultados de TG/DTG. As cinzas obtidas após calcinação em mufla dos materiais com e sem tratamento ácido prévio...

Ziel dieser Arbeit war es sub-mikrometergroße Kieselgelpartikel mit einem aromatischen Amin kovalent zu modifizieren. Dazu wurde das bisher unbekannte redoxaktive organische Molekül 4'-Amino-3',5'-di-tert-butyl-1,1'-biphenyl-4-carbonsäure an die Oberfläche von sphärischen, monodispersen und unporösen Kieselgelpartikeln, die als Trägermaterial dienten, gebunden. Hierfür wurden die Kieselgelpartikel nach dem Stöber-Prozess hergestellt und mit Hilfe von rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen, Lichtstreuungsmessungen und der BET-Messung charakterisiert. Ein wichtiges Kriterium bei der Darstellung der Partikel war, möglichst einheitliche Bindungsstellen für die redoxaktive Verbindung bereitzustellen (nicht-poröses Material). Es wurden unporöse Kieselgelpartikel mit einem möglichst kleinen Durchmesser synthetisiert, um dennoch eine große, effektive Oberfläche pro Gramm der Partikel zu erhalten. Diese wurden zunächst mit dem Spacer 3-Aminopropyl-triethoxysilan beschichtet. Über die endständige Aminogruppe des kovalent an die Partikel gebundenen Spacers war es dann möglich, die redoxaktive Aminobiphenylcarbonsäure durch die Bildung einer Amidbindung an die Kieselgeloberfläche zu binden. Als Kupplungsreagenz zur Amidbildung wurde dabei N-(3-Dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimid-hydrochlorid verwendet. Das so modifizierte Kieselgel wurde spektroskopisch mittels 1H-Suspensions-NMR und 13C-Festkörper-NMR und elektrochemisch mit Hilfe der cyclischen Voltammetrie untersucht. Bei CV-Messungen konnte eine spontane Adsorption der modifizierten Partikel an der Platinelektrodenoberfläche festgestellt werden. Zudem wurde gezeigt...

O presente trabalho descreve um método de preparação de nanopartículas metálicas suportadas em sílicas mesoporosas organofuncionalizadas. Dois diferentes substratos foram explorados: uma sílica mesoporosa constituída de uma estrutura porosa altamente ordenada e uniforme, composta de poros ou canais cilíndricos dispostos paralelamente e empacotados em arranjo hexagonal (SBA-15), e uma sílica mesoporosa caracterizada por uma rede desordenada de poros, de tamanho e forma variados, distribuídos e interconectados aleatoriamente ao longo da estrutura porosa (SMD). As duas matrizes tiveram suas superfícies quimicamente modificadas com dois diferentes agentes funcionalizantes constituídos de cátions orgânicos (R+Cl-) com propriedades de troca-iônica, derivados das moléculas 1-metilimidazol (Imi) e 4,4'-bipiridina (Bipy). Em ambos os casos, as propriedades íontrocadoras dos cátions orgânicos ancorados na superfície das sílicas permitem a retenção de ânions complexos de metais nobres ([AuCl4]-, [PtCl6]2- e [PdCl4]2-) confinados na estrutura porosa. Estas espécies foram convertidas in situ nas nanopartículas metálicas de interesse pela redução dos íons metálicos com agentes redutores adequados. As matrizes modificadas com o grupo funcional Imi foram utilizadas como suportes para a preparação e estabilização de nanopartículas metálicas (Au...

J. Phys. Chem. B. 2000, 104, 6584-6590; The thermal spreading of MoO, onto silica was studied in comparison with the thermal spreading onto alumina using different characterization techniques. X-ray diffraction results showed that MoO) crystals were transfom1ed into Mo amorphous species on alumina and silica supports by thennal treatment. Laser Raman spectroscopy results also cvidenced the transformation of MoO, bulk into small Mo clusters andlor dispersed Mo species, which are highly distorted, interacting with alumina and silica supports. X-ray photoelectron spectroscopy and diffuse reflection spcctroscopy (DRS) results gave better evidence of the presence of higher amounts of Mo species at the surface of both supports when compared with the respective physical mixtures. Fourier transtonn intrared spectroscopy also provided good evidence that a surface reaction may have occurred between MoO3 and hydroxyl groups on both supports. It was possible to infer that the original MoO, crystal lattices were destroyed by reacting with the support surhlce as a result of thennal treatment and transformed into small Mo clusters, dispersed Mo species, or both. Moreover, Raman spectroscopy showed nicely that the interaction of Mo species was higher on alumina than silica surface. Raman and DRS also provide insight into Mo species dispersion on alumina and silica samples...

The feasibility of a novel type of surfactant-templated mesoporous silica particles as pigments in Inkjet paper has been evaluated. The surfactant-templated mesoporous silica pigments with small pores and narrow pore-size distribution were investigated, a

The feasibility of a novel type of surfactant-templated mesoporous silica particles as pigments in Inkjet paper has been evaluated. The surfactant-templated mesoporous silica pigments with small pores and narrow pore-size distribution were investigated, a