OLANDIR VERCINO CORREA
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Resumo IPEN-doc 31002 Synthesis and characterization of TiO2/GE nanocomposite films deposited on AISI 304 stainless steel2024 - SANTOS, THIAGO F. dos; COTINHO, SAMUEL P.; CORREA, OLANDIR V.; PILLIS, MARINA F.TiO2 and TiO2/exfoliated graphite (GE) films were prepared by the sol-gel method and applied to the surface of AISI 304 stainless steel using the cold spray technique. Initially, natural graphite was subjected to the liquid phase exfoliation process in an aqueous solution containing isopropanol and acetone under UVC irradiation, where expanded graphite was obtained. A solution containing titanium isopropoxide and ethanol was prepared to obtain the sol. The exfoliated graphite, after drying, was then added to the solution in concentrations between 2.5 and 10%, mass/volume ratio. The films were dried in an oven at 100ºC and heat treated at temperatures between 400 and 500 ºC in a tubular oven, under an argon atmosphere. Electrochemical techniques, field emission gun scanning electron microscopy (SEM-FEG), Raman spectroscopy and X-ray diffraction were used to characterize the coatings. The results confirm the formation of the anatase phase in all films and the presence of GE in the composite films. The films have a cracked morphology and TiO2 and GE particles on the surface of the sample were present. The samples were evaluated using potential x time and linear polarization techniques in a 3.5% NaCl aqueous solution at room temperature. The corrosion resistance of the samples increased compared to the substrate, suggesting that the coating act as a physical barrier [1].Resumo IPEN-doc 30995 Synthesis, characterization, and photocatalytic performance of nanostructured ZnO films under UV light2024 - COTINHO, SAMUEL P.; BENTO, RODRIGO T.; SANTOS, THIAGO F. dos; OLIVEIRA, LEANDRO da S.; SANTOS, CAMILA M.G.; SANTOS, DAVI R. dos; CORREA, OLANDIR V.; PILLIS, MARINA F.The limited natural water resources have been contaminated by effluents originating from both the industrial and domestic sectors. A large portion of the available water is consumed in chemical processes in various industrial sectors, including textiles, paper, and leather. Also, the inappropriate disposal of pharmaceuticals and dyes on a large scale results in effluent contamination. Methyl orange is one of the most widely used azo dyes on a large scale. Photocatalysis is a promising green alternative for the removal of organic dyes in wastewater. This research aimed to synthe and characterize nanostructured zinc oxide films to obtain a UV-light-activated photocatalyst capable of degrading organic compounds. The films were obtained using the sol-gel method. Zinc acetate, MEA, and ethanol were kept under constant stirring for 60 minutes at 70°C. The solution obtained was sprayed onto cleaned borosilicate glass substrates by using an airbrush. The samples were then heat treated at temperatures of 450 and 500°C for 45 minutes. The characterization of the films was performed using X-ray diffraction (XRD), field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), UV-Vis spectrophotometry and wettability. The efficiency of the films was determined by the degradation of a 5 mg.L-1 methyl orange dye water solution at neutral pH, at constant temperature of 20°C, and under two sources of ultraviolet radiation (λ=352 nm) for 300 minutes. The films exhibited hydrophilic characteristics and superficial morphology consisting of spherical nanoparticles. The films showed photoactivity when exposed to UVA radiation, with the best performance in removing methyl orange dye being 48.6% for the film treated at 500°C. This removal value can be attributed to the improvement in the homogeneity of the morphology and thickness of the film treated at 500°C.Resumo IPEN-doc 30992 Electrodeposition of high entropy FeCoCrNiMn coating on SAE 10202024 - OLIVEIRA, LEANDRO da S.; COTINHO, SAMUEL P.; SANTOS, DAVI R. dos; GODOI, CAMILA; CORREA, OLANDIR V.; PILLIS, MARINA F.High entropy alloys (HEA) represent a relatively new class of metallic materials. They are composed of multiple components, without a predominance of elements, in an equiatomic form of five or more elements, with atomic concentrations between 5 and 35%. They present a distorted crystal structure and a combination of characteristics that affect their structure and functionality. These alloys exhibit excellent mechanical properties, such as high strength, hardness, wear and compression resistance, and chemical properties, including corrosion resistance. From the point of view of practical engineering applications, the and cost of components manufactured with HEA and produced by conventional casting methods are still considered a barrier. In this sense, coatings based on high entropy alloys have been gaining prominence in the scientific scenario to improve surface characteristics of conventional metallic alloys in a variety of applications, as resistance to corrosion and wear, when applied to low-cost metallic substrates, such as carbon steels and aluminum alloys. The electrodeposition process is considered advantageous in relation to the cost of equipment necessary for its execution and a more precise adjustment of the deposition conditions. In this study FeCoCrNiMn HEA coatings were electrodeposited on SAE 1020 steel. Process parameters as concentration of elements in the electrolyte, current-voltage values and process time of 15 and 30 minutes as well as substrate surface finish, were evaluated. The coatings obtained were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and spectroscopy of dispersive energy. The electrochemical behavior in a 3.5 wt% NaCl aqueous solution was evaluated by the techniques of impedance spectroscopy and linear polarization. The results show the formation of a homogeneous coating on the steel surface and good corrosion resistance.Resumo IPEN-doc 29412 Síntese e caracterização de filmes nanoestruturados de ZnO para aplicação em fotocatálise2022 - COTINHO, S.P.; CORREA, O.V.; PILLIS, M.F.Os recursos naturais de águas têm sido contaminados por efluentes provenientes tanto do setor industrial quanto do setor doméstico. E ainda, grande parcela da água tratada é consumida em processos químicos em vários setores industriais, dentre estes os têxteis, de papel e de couro. Aproximadamente 70% dos corantes utilizados em larga escala nos vários processos correspondem a azo-corantes, sendo os principais o alaranjado de metila e o amaranto. Uma alternativa para a remoção de poluentes orgânicos se dá pela degradação fotocatalítica que tem se mostrado um método verde eficiente para eliminação de corantes orgânicos em águas residuais. Entre os semicondutores mais empregados, os óxidos TiO2, WO3 e ZnO têm se destacado. Algumas das características do ZnO que têm tornado esse material atrativo na área de fotocatálise são: boa estabilidade física e química, alta capacidade oxidativa, energia de band gap na região do UV ou do visível do espectro eletromagnético da luz, baixo custo e baixa toxicidade. Este trabalho de pesquisa objetivou a síntese e a caracterização de filmes nanoestruturados de óxido de zinco para obtenção de um fotocatalisador ativado por luz ultravioleta, capaz de degradar compostos orgânicos. Os filmes foram obtidos pelo método sol-gel dissolvendo-se 3,10g de acetato de zinco, 15ml álcool etílico e em seguida adicionando-se 0,86g de monoetanolamina (MEA). A solução obtida apresentou caráter básico (pH 8) e foi depositada por spray a frio em substratos de vidro borossilicato previamente preparados. As amostras foram tratadas termicamente nas temperaturas de 350°C, 400°C e 450°C nos tempos de 30, 40 e 60 minutos. A eficiência dos filmes foi determinada pela degradação do corante alaranjado de metila sob luz ultravioleta. A temperatura e o tempo de tratamento térmico influenciaram a atividade fotocatalítica, visto que a degradação do corante ocorre nas condições a partir de 400°C, sendo que após tratamento térmico a 450°C por 45 minutos foi observado o melhor desempenho.Artigo IPEN-doc 28904 Enhancement of the RE-boronizing process through the use of La, Nd, Sm, and Gd compounds2021 - SANTAELLA, CESAR R.K.; COTINHO, SAMUEL P.; CORREA, OLANDIR V.; PILLIS, MARINA F.Rare-earth elements have been used in the thermochemical treatment of boronizing to enhance boron diffusion. In order to further investigate the effect of these elements on the process, neodymium-, samarium-, and gadolinium were utilized for the treatment of AISI 1045 samples carried out at the temperature of 1173 K for 4 h. The resulting boride layers formed were characterized through optical microscopy, microhardness test, and X-ray diffraction (XRD). The comparison of the layers showed that the addition of neodymium increased the depth by 48%, with samarium by 54%, and with gadolinium by 76%.Artigo IPEN-doc 28886 Enhancement of the RE-boronizing process through the use of La, Nd, Sm, and Gd compounds2022 - SANTAELLA, CESAR R.K.; COTINHO, SAMUEL P.; CORREA, OLANDIR V.; PILLIS, MARINA F.Rare-earth elements have been used in the thermochemical treatment of boronizing to enhance boron diffusion. In order to further investigate the effect of these elements on the process, neodymium-, samarium-, and gadolinium were utilized for the treatment of AISI 1045 samples carried out at the temperature of 1173 K for 4 h. The resulting boride layers formed were characterized through optical microscopy, microhardness test, and X-ray diffraction (XRD). The comparison of the layers showed that the addition of neodymium increased the depth by 48%, with samarium by 54%, and with gadolinium by 76%.Artigo IPEN-doc 26760 Revestimentos de TiO2 para preservação de superfícies cimentícias2019 - BORAZANIAN, T.C.F.; SZURKALO, M.; CORREA, O.V.; BENTO, R.T.; SANTOS, T.F.; COTINHO, S.P.; PILLIS, M.F.Este trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho autolimpante de filmes fotocatalíticos de TiO2 aplicados sobre argamassa cimentícia usada como revestimento externo de vedações verticais das edificações. Os filmes foram sintetizados pelo método sol-gel e depositados por spray coating, à temperatura ambiente, sobre substratos de argamassa cimentícia. Foram testadas amostras com uma e duas camadas de deposição de filme e foram realizados testes de autolimpeza. As análises apontam que as amostras com aplicação de duas camadas de filme de TiO2 exibem degradação mais eficiente do corante azul de metileno, após 3 ciclos de 48 horas sob radiação UV, o que sugere sua aplicação promissora para preservação e manutenção de superfícies de revestimentos externos utilizados na construção civil.Artigo IPEN-doc 26759 Caracterização morfológica de filmes de TiO2 dopados com nitrogênio crescidos por MOCVD2019 - OLIVEIRA, E.C. de; CORREA, O.V.; BENTO, R.T.; COTINHO, S.P.; SANTOS, T.F. dos; PILLIS, M.F.O método de deposição química de organometálicos em fase vapor (MOCVD) foi utilizado para o crescimento de filmes de dióxido de titânio (TiO2) e TiO2 dopado com nitrogênio. Os filmes foram crescidos a 400 °C sobre substratos de vidro borossilicato. Isopropóxido de titânio IV foi utilizado como precursor de titânio e de oxigênio, e amônia (NH3) como fonte de nitrogênio. Análises por microscopia de força atômica (AFM) mostraram que ambos os filmes apresentaram grãos bem definidos e arredondados. Todos os filmes são formados apenas pela fase cristalina anatase. Os resultados mostraram que a dopagem com nitrogênio resultou em uma diminuição no tamanho médio de grão e na rugosidade superficial.Artigo IPEN-doc 26757 Avaliação do efeito da morfologia e da espessura de filmes de TiO2 na degradação do corante alaranjado de metila2019 - BENTO, R.T.; CORREA, O.V.; COTINHO, S.P.; SANTOS, T.F. dos; PILLIS, M.F.Filmes de TiO2 com diferentes espessuras foram crescidos por MOCVD sobre vidro borossilicato a 400°C. Os efeitos das características morfológicas e da espessura dos filmes sobre sua atividade fotocatalítica foram avaliados a partir da degradação do corante alaranjado de metila sob luz UVA. Os resultados apontaram a existência de um valor ideal de espessura, no qual o catalisador exibe o melhor desempenho fotocatalítico. O filme de TiO2 com espessura de 470 nm exibiu o melhor comportamento, com uma eficiência de 65,3 % em 5 horas de uso. O filme apresentou uma elevada estabilidade fotocatalítica, após diversos ciclos de utilização, o que permite a sua aplicação prática no tratamento de água a partir de um método verde, e com alta durabilidade e eficiência