LUIS ANTONIO GENOVA

Resumo

Graduate at Materials Engineering from Universidade Federal de São Carlos (1984), working for six years in ceramic industries. Master's and Ph.D. at Nuclear Engineering from Universidade de São Paulo. Has experience in Material Engineering, focusing on Ceramics, acting on the following subjects: processing, sintering, ceramic microsphere, porous ceramic, ceramic machining, adsorption, photocatalisys. (Text obtained from the Currículo Lattes on November 12th 2021)


Possui graduação em Engenharia de Materiais pela Universidade Federal de São Carlos (1984), com atuação por seis anos em indústrias cerâmicas. Possui mestrado e doutorado pela Universidade de São Paulo (2003). Atualmente é tecnologista senior do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares. Tem experiência na área de Engenharia de Materiais, com ênfase em Cerâmicos, atuando principalmente nos seguintes temas: processamento, sinterização, microesferas cerâmicas, cerâmicas porosas, usinagem cerâmica, adsorção, fotocatálise. (Texto extraído do Currículo Lattes em 12 nov. 2021)

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  • Artigo IPEN-doc 29911
    Influência da composição e distribuição de tamanho de microesferas de Al2O3/Fe2O3, produzidas por gelificação interna, na adsorção de metais pesados
    2023 - MOREIRA, TATIANA M.; GENOVA, LUIS A.
    Os metais pesados são amplamente utilizados em diversos setores industriais, tais como, metalurgia, mineração, galvanoplastia, têxtil, fertilizantes, baterias, pesticidas, circuito impresso, entre outros, sendo comumente encontrados no efluente gerado por estas indústrias. Por serem extremamente tóxicos, podendo contaminar tanto o ecossistema quanto a comunidade ao seu entorno, se faz necessário um tratamento eficiente dos efluentes, a fim de se reduzir a concentração destes elementos, a níveis aceitáveis, antes do descarte. Dentre os diversos tratamentos de efluentes possíveis, a adsorção é amplamente empregada por sua simplicidade, eficiência e baixo custo. Nesse trabalho, foram produzidas, pelo método de gelificação interna, microesferas porosas contendo alumina e hematita em diferentes concentrações, que foram utilizadas como adsorventes em ensaios de adsorção, em batelada e em coluna de leito fixo, de soluções aquosas contendo Zn2+, Ni2+ e Mn2+. As microesferas foram caracterizadas quanto à morfologia e distribuição de tamanho de partículas, área de superfície específica, adsorção gasosa e fases cristalinas. Foi possível avaliar o efeito da composição e da distribuição de tamanho das microesferas na adsorção dos metais pesados. Obteve-se mais de 90% de adsorção dos metais pesados, no regime de coluna de leito fixo, indicando alta eficiência dessas microesferas como adsorventes destes íons.
  • Artigo IPEN-doc 29567
    Adsorção em coluna de leito fixo com microesferas de alumina aplicadas no tratamento de efluente contendo metais pesados
    2022 - MOREIRA, TATIANA M.; ULRICH, JOAO C.; GENOVA, LUIS A.
    Metais pesados estão entre os poluentes mais danosos para o meio ambiente e para o ser humano. Estão presentes em diversos processos industriais, exigindo tratamentos mais eficientes para que os efluentes gerados estejam em níveis aceitáveis antes do descarte. A adsorção é uma técnica amplamente empregada por sua eficiência e baixo custo. Neste trabalho foram confeccionadas pelo método de gelificação interna, microesferas de alumina porosa, pura e dopada com sílica, visando a otimização do tratamento do efluente aquoso contendo Zn, Ni e Mn, proveniente do processo de fosfatização tricatiônica de carrocerias empregado na indústria automotiva. As microesferas calcinadas a 600ºC e 700°C foram caracterizadas quanto à distribuição de tamanhos, área de superfície específica (BET), adsorção gasosa (BJH), difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Para o tratamento do efluente em coluna de leito fixo, preenchida com as microesferas, avaliou-se o efeito da vazão. A concentração dos metais pesados, ao longo dos ensaios, foi analisada por espectrometria de emissão ótica por plasma acoplado (ICP-OES). Como resultado, obteve-se mais de 90% de adsorção destes metais pesados, em regime de coluna de leito fixo, indicando alta eficiência das microesferas de alumina como adsorventes destes íons de metais pesados.
  • Resumo IPEN-doc 29382
    Produção de microesferas porosas a base de alumina para adsorção de metais pesados em coluna de leito fixo
    2022 - MOREIRA, T.M.; ULRICH, J.C.; SILVA, G.P. da; CRUZ, P.d. da; FAVERO, S.L.; GENOVA, L.A.
    Metais pesados estão entre os poluentes mais danosos para o meio ambiente, e em particular para o ser humano. Estão presentes em diversas atividades industriais, exigindo processos cada vez mais eficientes para a redução de sua concentração em efluentes, a níveis aceitáveis antes do descarte. A adsorção é um dos métodos mais empregados para este tratamento, por sua simplicidade, eficiência e baixo custo. Aluminas de transição estão entre os principais adsorventes empregados no tratamento de efluentes contendo metais pesados. Sua estabilidade mecânica e inércia química, unidas ao seu caráter anfotérico, sua alta área de superfície específica e porosidade justificam esta ampla aplicação. Neste trabalho foram confeccionadas, pelo método de gelificação interna, microesferas de alumina pura e dopada com diferentes teores de silício e de ferro, com características controladas, como tamanho, porosidade, superfície específica, e fase cristalina. Com estas microesferas (de tamanho médio de 0,3 mm) foram realizados ensaios de adsorção em batelada e em coluna de leito fixo, variando-se alguns parâmetros de processo, visando a otimização do tratamento do efluente aquoso contendo Zn, Ni e Mn, proveniente do processo de fosfatização tricatiônica de carrocerias empregado na indústria automotiva e de eletrodomésticos. Microesferas calcinadas a 600ºC e 700°C foram caracterizadas quanto à distribuição de tamanhos, área de superfície específica (BET), adsorção gasosa (BJH), difração de raios X (DRX) e microscopia ótica e eletrônica de varredura. Nos ensaios em batelada variou-se o tempo de contato, a temperatura e a relação em massa microesferas/efluente. Já para o tratamento do efluente em coluna de leito fixo, preenchida com as microesferas, avaliou-se o efeito da vazão do efluente. A concentração dos metais pesados foi analisada por espectrometria de emissão ótica por plasma acoplado (ICP-OES). Foram determinadas as curvas de ruptura com a variação dos parâmetros do processo, de modo a se poder otimizar a metodologia do tratamento do efluente. Apesar de interferir na superfície específica, porosidade e fases de transição presentes, a temperatura de calcinação, nas condições avaliadas, não promoveu mudanças significativas na capacidade de adsorção da alumina para os metais pesados analisados. A dopagem com silício, nas condições estudadas, também não interferiu na capacidade de adsorção da alumina. Ainda assim obteve-se mais de 80% de adsorção destes metais pesados, tanto no regime de batelada quanto no de coluna de leito fixo. Já a dopagem com Fe promoveu significativo aumento na capacidade de adsorção da alumina (acima de 90%), indicando alta eficiência destas microesferas como adsorventes destes metais pesados.
  • Resumo IPEN-doc 29374
    Produção e caracterização de microesferas de óxidos mistos (de Zircônio e Titânio) por gelificação interna
    2022 - SILVA, G.P. da; GENOVA, L.A.; CRUZ, P.d. da; OLIVEIRA, G.L.
    Os óxidos mistos de zircônio e titânio têm ampla variedade de aplicações como transdutores, dielétricos de micro-ondas, dispositivos de comunicação, manufatura de pigmentos de altas temperaturas, e como suporte ou catalisador para diversas reações como a desidrociclização de parafinas a aromáticos, hidrogenação de ácidos carboxílicos a álcoois e oxidação fotocalítica de acetona. Normalmente, o material é sintetizado em altas temperaturas (acima de 1400°C), pela mistura de óxidos de zircônio e de titânio. Entretanto uma rota alternativa e promissora é a obtenção desse óxido misto por sol-gel, com significativa redução da temperatura (entre 450°C a 1000°C). Neste trabalho, têm-se como objetivo a obtenção, por gelificação interna, de microesferas deste óxido misto, com diferentes razões entre Zr e Ti, partindo-se do Oxicloreto de Zircônio e do tetracloreto de Titânio. O objetivo é a aplicação destas microesferas como adsorventes em colunas de eluição dos geradores 68Ge/68Ga. As composições (em massa) das microesferas obtidas, em relação aos íons metálicos foram 85Ti/15Zr, 70Ti/30Zr e 85Zr/15Ti, 70Zr/30Ti, além das microesferas dos óxidos puros. As microesferas obtidas foram calcinadas a 600°C e caracterizadas quanto às fase presentes (por difração de raios X), morfologia e distribuição de tamanhos (por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura), superfície específica (BET) e adsorção gasosa (BJH). O tamanho das microesferas variou entre 200 e 400 micrômetros, sendo que microesferas maiores e com mais alto teor de Zircônio apresentaram algumas trincas após a calcinação. Por este método foi possível observar a formação da fase Titanato de Zircônio com o tratamento térmico de 600°C, para a mistura com maior teor de Zircônio.
  • Resumo IPEN-doc 29373
    Produção de microesferas vítreas incorporadas com o radioisótopo 166Ho para o tratamento do carcinoma hepatocelular via radioembolização
    2022 - CURCIO, A.P.; GENEZINI, F.A.; MENGATTI, J.; TATAVITTO, L.; GENOVA, L.A.
    Câncer de fígado é um dos mais agressivos tipos de tumores que acometem a população, apresentando altas taxas de mortalidade. Dentre os diversos métodos de tratamento têm a radioembolização, uma terapia durante a qual, por meio de um micro-catéter introduzido na artéria hepática, milhões de microesferas radioativas são alojadas no interior e na periferia do tumor, induzindo a morte das células cancerígenas ao seu redor por radiação beta de alta energia e também por embolização, com a obstrução da passagem do sangue que irrigaria estas células. Microesferas de vidro aluminossilicato e hólmio, foram produzidas via processo sol-gel, a partir da emulsificação de solução contendo cloreto de hólmio, cloreto de alumínio, e TEOS (Tetraetilortossilicato) em óleo de silicone, variando-se a velocidade de agitação, a temperatura e tempo de reação, e a temperatura de calcinação. As microesferas foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X, fluorescência de raios de X, análise térmica diferencial (DTA) e durabilidade química em fluido corpóreo simulado. Após as caracterizações preliminares as microesferas foram irradiadas no reator de pesquisas IEA-R1 do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN), sob diferentes condições de fluxo de nêutrons térmicos e tempo de irradiação. As amostras irradiadas foram analisadas por espectroscopia gama para se identificar os radionuclídeos ativados, em particular o 166Ho. Após o período de decaimento do 166Ho e outros radionuclídeos (traço) avaliou-se possíveis danos estruturais no material, devido à irradiação. Obteve-se microesferas vítreas, com faixa de diâmetros adequados para a radioembolização (entre 20 e 60 μm), contendo até 21,1% em massa do óxido de Ho. As condições de irradiação empregadas permitiram a obtenção do radionuclídeo Ho-166 na composição das microesferas.
  • Capítulo IPEN-doc 29368
    Biocompatible glasses applied in cancer treatment
    2022 - BORGES, ROGER; SOUZA, ANA C.S.; GENOVA, LUIS A.; MACHADO JUNIOR, JOEL; JUSTO, GISELLE Z.; MARCHI, JULIANA
  • Resumo IPEN-doc 29277
  • Artigo IPEN-doc 29072
    Stability of fatigued and aged ZTA compared to 3Y-TZP and Al2O3 ceramic systems
    2022 - BENALCAZAR JALKH, ERNESTO B.; BERGAMO, EDMARA T.P.; CAMPOS, TIAGO M.B.; ARAUJO-JUNIOR, EVERARDO N.S. de; LOPES, ADOLFO C.O.; TEBCHERANI, SERGIO M.; YAMAGUCHI, SATOSHI; GENOVA, LUIS A.; GIERTHMUEHLEN, PETRA C.; WITEK, LUKASZ; COELHO, PAULO G.; BONFANTE, ESTEVAM A.
    To evaluate the effect of fatigue and aging on the crystalline content and reliability of a zirconia-toughened-alumina (ZTA) composite compared to its individual counterpart materials (3Y-TZP and Al2O3). Thirty-six disc-shaped specimens per group were obtained to comply with ISO 6872:2015. Crystalline content, microstructure and reliability of experimental groups were evaluated in four stages: 1) immediate; 2) aged; 3) fatigued; 4) aged + fatigue. Aging was performed in autoclave and Step-Stress-Accelerated-Life-Testing (SSALT) was performed using three stress profiles. Weibull statistics were used to determine Weibull parameters and life-expectancy. A significant increase in monoclinic phase in 3Y-TZP was observed after aging (19.31%), fatigue (17.88%) and aging + fatigue (55.81%), while ZTA evidenced minimal variation among all conditions (<5.69%). 3Y-TZP presented higher reliability than ZTA at 300 and 500 MPa, and ZTA outperformed Al2O3 at the same stress missions. None of the ceramics yielded acceptable reliability at 800 MPa. A higher characteristic strength was observed for 3Y-TZP, followed by ZTA and Al2O3. While after aging ZTA and Al2O3 remained stable, 3Y-TZP exhibited a significant increase in the characteristic stress. Aging did not affect the reliability of ZTA and Al2O3. 3Y-TZP demonstrated an increase in monoclinic content and characteristic strength after aging.
  • Artigo IPEN-doc 28512
    Nanoscale physico-mechanical properties of an aging resistant ZTA composite
    2021 - BENALCAZAR JALKH, E.B.; COELHO, P.G.; WITEK, L.; BERGAMO, E.T.P.; LOPES, A.C.O.; MONTEIRO, K.N.; CESAR, P.F.; GENOVA, L.A.; LISBOA-FILHO, P.N.; ABREU, J.L.B.; CAMPOS, T.M.B.; CANTEENWALA, A.; BONFANTE, E.A.
    Objective: To characterize the effects of aging on the nanomechanical properties and 3D surface topographical parameters of an experimental Zirconia Toughened Alumina (ZTA) composite compared to its respective individual counterpart materials. Methods: Disk-shaped specimens comprised of three material groups were processed: 1) ZTA 70/30 (70% alumina reinforced with 30% second-generation 3Y-TZP); 2) Zpex (Second-generation 3Y-TZP), and; 3) Al2O3 (High purity Alumina) (n = 10/material, 12 × 1 mm). After synthesis, ceramic powders were pressed, the green-body samples were sintered and polished. Nanoindentation testing was performed to record elastic modulus (E) and hardness (H). Interferometry was utilized to assess 3D surface roughness parameters (Sa, Sq), while X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM) assessed the crystalline content and microstructure. All tests were performed before and after simulated aging (134°C, 2.2 bar, 20 h). Statistical analyses were performed using linear mixed-model and least square difference pos-hoc tests (α = 5%). Results: XRD spectra indicated increase of monoclinic peaks for Zpex (~18%) relative to ZTA 70/30 (~2.5%) after aging. Additionally, aging did not affect the surface roughness parameters of ZTA 70/30 and Al2O3, although a significant increase in Sa was recorded for Zpex following aging (~90 nm) (p < 0.001). Al2O3 yielded the highest H and E values (H:21 GPa, E: 254 GPa), followed by ZTA 70/30 (H: 13 GPa, E: 214 GPa) and Zpex (H:11 GPa, E: 167 GPa), all significantly different (p < 0.03). Conclusion: ZTA 70/30 and Al2O3 presented high hydrothermal stability with respect to all evaluated variables, where artificial aging significantly increased the monoclinic content and surface roughness of Zpex.
  • Resumo IPEN-doc 28382
    Estudo do processo de síntese de microesferas de titanato de sódio
    2021 - CANTEIRO, LEONARDO T.; GENOVA, LUIS A.