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The determination of the optical band gap energy ( E g ) is important for optimization of the generation of electron/hole pairs in semiconductor materials under illumination. For this purpose, the classical theory proposed by Kubelka and Munk (K-M) has been largely employed for the study of amorphous and polycrystalline materials. In this paper, the authors demonstrate, step by step, how to use the K-M function and apply it thoroughly to the determination of the E g of TiO2 semiconductor powder (pressed at different thicknesses) from diffuse reflectance spectroscopy (DRS) measurements. For the sample thicknesses 1–4 mm, E g values of 3.12–3.14 eV were obtained. With this work it is envisaged a clarification to the procedure of determination of the E g from the K-M theory and DRS data, since some drawbacks, and misconceptions have been identified in the recent literature. In particular, the widely used practice of determining the E g of a material directly from the K-M function is found to be inadequate.

The redox species crossover through the membrane is problematic since it leads to capacity loss and lower coulombic efficiency. It needs to be readily quantified before any commercial application of the non-aqueous redox flow battery (NAqRFB). An in-situ electrochemical method is introduced and further validated through an ex-situ method and performance characterization. The feasibility of ferrocene is checked and reported as a model probing species. Among ion exchange membranes, a lower crossover molar flux rate is obtained from Nafion 117 & FAPQ-375-PP (2.18 & 0.75 µmol⋅h−1⋅cm−2). The model redox species – V(acac)3 – was used for the performance assessment of NAqRFB. The coulombic efficiency was 86.6% and potential efficiency of 65.8%. The ohmic and mass transport overpotentials affecting the performance of NAqRFB were 0.46 V and 1.44 V. The crossover rate obtained from the LSV technique concerns materials and cells under real working conditions. This technique has the potential to become a reference testing method to determine the crossover and aid selecting the best performing membrane, in the RFB field. As membrane diagnosis tool, this technique allows in-situ determination of crossover without the need for disassembling the devices.

Organic photovoltaic (OPV) cells have recently undergone a rapid increase in power conversion efficiency (PCE) under AM1.5G conditions, as certified by the National Renewable Energy Laboratory (NREL), which have jumped from 11.5% in October 2017 to 18.2% in December 2020. However, the NREL certified PCE of large area OPV modules is still lagging far behind (11.7% in July 2020). Additionally, there has been a rapidly growing interest in the use of OPVs for dim light indoor applications, with reported PCE of some large area (≥1 cm2) devices, under 1000 lux, well above 20%. The transition of OPV from the lab to the market requires the development of effective manufacturing processes that can scale‐up laboratory‐scale devices into large area devices, without sacrificing performance and simultaneously minimizing associated manufacturing costs. This review article focuses on four important challenges that OPV technology has to face to achieve a reliable lab‐to‐fab transfer, namely: i) The upscaling of indium‐tin‐oxide (ITO)‐based single cells and the interconnection of single cells into large area modules; ii) the development of alternatives to vacuum processing; iii) the development of alternatives to ITO‐based substrates; and iv) strategies for improving the lifetime of large area OPV devices.

Over the last years, the cotton (Gossypium hirsutum L.) crop in Brazil has been substantially modified by a large-scale introduction of biotechnologically-based resources. In this work, a general review on the technical principles and the current status regarding transgenic traits developed for cotton is presented. The use of transgenic cotton, which contains genes isolated from other species, has been increasingly frequent, occupying more than 78% of the crop production area in Brazil in 2017. The development of transgenic cotton is costly and time-consuming, and is concentrated in a few owner groups. Current generations of Bt protoxins isolated from Bacillus thuringiensis (“Cry” and “Vip” proteins) for control of lepidopteran insects and genes conferring tolerance to glyphosate (cp4epsps and 2mepsps) and ammonium glufosinate (pat and bar) are included as products commercially available for growers. Events for tolerance to the herbicides 2,4-D and dicamba, although already developed, require regulatory authorizations in Brazil, and, probably, will be available for commercialization in the coming years. The combination of several transgenic traits (stacked-traits) within an individual genotype is an increasing tendency for new transgenic cultivars to be launched. More recently, promising studies involving transgenic plants have been conducted to obtain resistance to diseases, tolerance to abiotic stresses, and improvements in fiber and seed properties, which may result in release of new traits in the future.

RESUMO O desenvolvimento de novos compósitos oxalato de zinco (ZnC2O4)/xerogel de carbono para aplicações fotocatalíticas foi avaliado. O uso do xerogel de carbono é justificado por sua alta condutividade, que facilita a separação de cargas geradas na estrutura do oxalato de zinco. A eficiência fotocatalítica dos materiais foi avaliada pela decomposição do azul de metileno. Os materiais foram produzidos pela dispersão do oxalato de zinco em gel de carbono, durante sua policondensação em meio ácido. Os difratogramas de raios-X evidenciam a existência da fase ?-ZnC2O4 no compósito desenvolvido. O material apresenta significativa absorção de radiação na faixa de comprimentos de onda visível. O compósito apresentou degradação completa do azul de metileno (10 mg L-1, 0.5 L) no sistema após 3 h sob luz solar simulada, com dosagem de 50 mg L-1 de catalisador, evidenciando o potencial uso desse material em processos de tratamento de efluentes. ABSTRACT The development of new ZnC2O4/carbon xerogel composites for photocatalytic applications has been evaluated. The use of carbon xerogel is justified by its high conductivity, which facilitates the separation of charges generated in the structure of zinc oxalate. The photocatalytic efficiency of the materials was evaluated by the decomposition of methylene blue. The materials were produced by dispersing zinc oxalate in carbon gel during its polycondensation in acidic medium. X-ray diffractograms show the existence of the ?-ZnC2O4 phase in the developed composite. The material has significant radiation absorption in the visible wavelength range. The composite showed complete degradation of methylene blue (10 mg L-1, 0.5 L) in the system after 3 h under simulated sunlight, with 50 mg L-1 catalyst dosage, showing the potential use of this material in treatment processes. of effluents.

Resumo: O presente trabalho teve como objetivo determinar parâmetros de processamento a laser para deposição de revestimentos de Stellite 6 livres de descontinuidades e com geometria adequada sobre aço inoxidável austenítico. Revestimentos foram depositados com uma fonte de laser de diodo, equipada com um cabeçote coaxial contínuo, utilizando diferentes potências do feixe e velocidades de varredura. A geometria (largura, altura, ondulação e diluição) dos revestimentos foi medida por meio de análise da secção transversal. Esses dados obtidos foram utilizados para a modelagem do processo (superfície de resposta) e para estimar parâmetros otimizados (função desejabilidade), que foram posteriormente verificados experimentalmente. A microestrutura dos revestimentos depositados com os parâmetros otimizados foi caracterizada por microscopia óptica e eletrônica de varredura. A seleção adequada dos parâmetros resultou em revestimentos com bom acabamento, livre de descontinuidades superficiais e baixa diluição. Os resultados mostram que a potência do laser teve efeito significativo sobre a diluição, enquanto a velocidade influenciou na altura da camada depositada. A microestrutura resultante do revestimento é composta por dendritas ricas em cobalto e a região interdendrítica com carbonetos de cromo. Os resultados de dureza estão de acordo com o previsto na literatura. Abstract: The present work aimed to determine laser processing parameters for deposition of defect-free Stellite 6 coatings and with suitable geometry on austenitic stainless steel. Coatings were deposited with a diode laser source, equipped with a continuous coaxial head, using different beam powers and scanning speeds. The geometry (width, height, undulation and dilution) of the coatings was measured by analyzing the cross section. These obtained data were used to model the process (response surface) and to estimate optimized parameters (function desirability), which were later verified experimentally. The microstructure of the coatings deposited with the optimized parameters was characterized by optical and scanning electron microscopy. The proper selection of parameters resulted in coatings with good surface finish, free of superficial defects and low dilution. The results show that the laser power had a significant effect on the dilution, while the speed influenced the height of the deposited layer. The microstructure resulting from the coating is composed of dendrites rich in cobalt and interdendritic region with chromium carbides. The hardness results are in line with the predicted in the literature.

Electricity generation for mobile applications by proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) is typically hindered by the low volumetric energy density of hydrogen. Nevertheless, nearly pure hydrogen can be generated in-situ from methanol steam reforming (MSR), with Cu-based catalysts being the most common MSR catalysts. Cu-based catalysts display high catalytic performance, even at low temperatures (ca. 250 °C), but are easily deactivated. On the other hand, Pd-based catalysts are very stable but show poor MSR selectivity, producing high concentrations of CO as by-product. This work studies bimetallic catalysts where Cu was added as a promoter to increase MSR selectivity of Pd. Specifically, the surface composition was tuned by different sequences of Cu and Pd impregnation on a monoclinic ZrO2 support. Both methanol conversion and MSR selectivity were higher for the catalyst with a CuPd-rich surface compared to the catalyst with a Pd-rich surface. Characterization analysis indicate that the higher MSR selectivity results from a strong interaction between the two metals when Pd is impregnated first (likely an alloy). This sequence also resulted in better metallic dispersion on the support, leading to higher methanol conversion. A H2 production rate of 86.3 mmol h−1 g−1 was achieved at low temperature (220 °C) for the best performing catalyst.

Dye-sensitized solar cells (DSSCs) have turned to be the most promising PV technology for indoor applications, for sustainable powering billions of IoT devices and wireless indoor sensors; DSSCs are aesthetic, cheap, and safe, and they display extremely high power conversion efficiencies (PCEs). In this study, poly(4-vinylpyridine) (P4VP) of molecular weights (MW) ranging from 2.8 to 18.5k was prepared by reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization and studied as a new co-adsorbent with N719 dye to produce efficient DSSCs. P4VP adsorbs on TiO2 via coordinative bonding to the Lewis acid centers of the titania. The adsorbed P4VP effectively hampers the back-electron recombination at the photoanode/electrolyte interface and promotes stronger covalent dye bonding. The simultaneous adsorption of P4VP with N719 allowed reaching a PCE of ca. 7.5% under 1 Sun and with almost half dye loading of the reference device. Sequential adsorption of the P4VP led to a noticeable increase of the strongly covalent bonded dye fraction making the electron injection to the titania more efficient and improving the photocurrent density. The effect of polymer MW, concentration, and adsorption sequence with the N719 on the photovoltaic performance of the DSSCs is discussed. For the first time ever, the efficient long-chain polymeric P4VP co-adsorbent rendered a device with as high PCE as 9% under 1 Sun illumination and 22.5% under indoor 1000 lx light. The PCE history under natural aging suggests that P4VP is a high-performing co-adsorbent, which allows fabrication of quite stable devices.

The effect of the structural and electronic properties of hematite photoanodes on the charge carrier dynamics was investigated by photoelectrochemistry and transient absorption spectroscopy (TAS). Hematite photoelectrodes were prepared by spray pyrolysis and hydrothermal methods for obtaining films with different thicknesses, morphologies, doping agents, and surface treatments. TAS analyses were performed using standalone photoelectrodes, a three-electrode configuration and in operando. TAS studies revealed that there is a significant electron-hole recombination within the first few hundred picoseconds and smaller amplitude of longer-lived charge carriers, which are responsible for the generated photocurrent observed in photoelectrochemical measurements. The best performing photoelectrodes are Sn-doped hematite thin film annealed at 800 °C and coated with IrO2/RuO2 co-catalyst and the Ti-doped hematite nanowires. The effect of surface treatments, i.e., high-temperature annealing responsible for Sn intrinsic doping and co-catalyst coating, on the electron-hole recombination dynamics is negligible at the picosecond time scale. The TAS studies showed a slower electron-hole recombination after Ti incorporation, increased electron density, and enlarged surface area.

EnglishAbstract: The present paper is part of a written report on a study which aims to examine how the concept of Ubuesque power, mentioned by Michel Foucault in his work Abnormal, may be used to cast fresh glances over Environmental Education. Ubuesque power integrates a discourse that contains - at the same time - three properties: the power of life and death, the power of truth, and the power of making someone laugh. In this paper we present how that concept may produce effects on the discursive network of Environmental Education, based on cartography. Thus, we describe some elements that allow for the consideration of the existence of one discursive network for Environmental Education. In addition, we comment on the three properties of that discourse that allow for thinking about Ubuesque power as an element that runs through the discursive network of Environmental Education. portuguesResumo: O presente artigo e recorte da escrita de um estudo que tem por objetivo examinar como o conceito de poder ubuesco, mencionado por Michel Foucault na obra Os Anormais pode servir para lancar outros olhares sobre a Educacao Ambiental. O poder ubuesco integra o discurso que tem a uma so vez tres propriedades: poder de vida e de morte, poder de verdade e poder de fazer rir. Nessa escrita tencionamos apresentar de que modo o referido conceito pode produzir efeitos na rede discursiva da Educacao Ambiental, tendo como base o metodo da Cartografia. Para tanto, descrevemos alguns elementos que permitem considerar a existencia de uma rede discursiva para esse tipo de educacao. Alem disso, comentamos sobre as tres propriedades que compoem o referido discurso que possibilitam pensar o poder ubuesco como um elemento que perpassa a rede discursiva da Educacao Ambiental.

RESUMO O diuron (DI) é um herbicida utilizado em culturas agrícolas para o controle de ervas daninhas que podem causar desde irritações na pele até problemas cancerígenos. Neste estudo, a fotocatálise heterogênea foi utilizada para a degradação do DI aplicando o dióxido de titânio (TiO2) como catalisador em um reator em batelada. Planejamentos experimentais foram realizados a fim de avaliar a influência do pH, da concentração do catalisador e do substrato, e de maximizar a degradação do DI. Depois de 3 horas de reação, foi possível observar que o pH foi a variável com maior influência na degradação do herbicida utilizando o TiO2 como catalisador. Com o estudo mecanístico foi possível propor que a degradação desse herbicida é realizada pelos radicais hidroxilas gerados da redução do O2. O modelo estatístico realizado neste estudo pode ser aplicado para o aprimoramento do processo de tratamento de efluentes industriais e agrícolas utilizando a fotocatálise heterogênea. ABSTRACT Diuron (DI) is a herbicide used in agricultural fields for weed control that can cause skin irritations and carcinogenic problems. In this study, heterogeneous photocatalysis was used for the degradation of the DI applying TiO2 as catalysts in a batch reactor. Experimental designs were performed to evaluate the influence of pH, catalyst concentration and substrate, also to maximize DI degradation results. After 3 hours of reaction, it was possible to observe that pH was the variable with the significant influence on the degradation of the DI using TiO2 as a catalyst. With the mechanistic study it was possible to propose that the degradation of this herbicide is carried out by the hydroxyl radicals generated from the O2 reduction. The statistical models performed in this study can be applied to improve the process of treatment of industrial and agricultural effluents using heterogeneous photocatalysis.

RESUMO Filmes de titânio dopados e não dopados com carbono foram depositados sobre substratos de aço SAE 1020 e substrato de vidro, utilizando a técnica de sputtering em gaiola catódica dupla a fim de verificar a sua influência sobre as propriedades físicas estruturais, dureza, e de taxas de corrosão em meio saturado de fertilizantes do tipo cloreto de potássio e ureia obtidos na VALE S.A. Foi utilizado como atmosfera interna do reator apenas o hidrogênio, em um fluxo de 200 sccm, a uma temperatura 260 °C, com pressão de 0,7 Torr, por um tempo de 06 horas. Com uso de microscopia confocal foi possível medir as espessuras dos filmes depositados sobre as superfícies dos substratos. Ensaios eletroquímicos foram utilizados para polarização e identificação das taxas de corrosão das amostras. A Microscopia Eletrônica de Varredura e Espectroscopia de Energia Dispersiva forneceu dados sobre a homogeneidade do filme e características estruturais e sua morfologia. As medidas de dureza foram obtidas com a nanoindentação instrumentada. De maneira geral, os filmes obtidos tiveram ganhos de resistência à corrosão devido ao filme crescido de até 597,71 ± 151 nm, resultando em redução na taxa de corrosão em potenciais positivos. As amostras obtiveram ganhos de dureza acima de 17% no filme de titânio identificado no MEV, apresentando-se como alternativa vantajosa para aplicação em ambientes de trabalho com fertilizantes. ABSTRACT Films of titanium and carbon-doped titanium were deposited on SAE 1020 steel substrates and glass substrate using the double cathodic cage sputtering technique to verify their influence on structural physical properties, hardness, and corrosion rates in saturated fertilizer environment. Hydrogen was used as atmosphere only inside on reactor, in a flow of 200 sccm, at a temperature of 260 ° C, with a pressure of 0.7 Torr, for a time of 06 hours. Using confocal microscopy, it was possible to measure the thickness of the films deposited on the substrate surfaces. Electrochemical tests were used to polarize and identify the corrosion rates of the samples. The Scanning Electron Microscopy and Dispersive Energy Spectroscopy provided data on the homogeneity of the film and structural characteristics and its morphology. Hardness measurements were obtained with instrumented nanoindentation. In general, the films obtained had gains in corrosion resistance due to the film grown up to 597.71 ± 151 nm, resulting in a reduction in the corrosion rate in positive potentials. The samples obtained hardness gains above 17% in the titanium film identified in the SEM, presenting itself as an advantageous alternative for application in working environments with fertilizers.

A construcao de grandes blocos de fundacao para edificios altos tem se tornado comum no pais. As altas resistencias a compressao dos concretos, aliado ao fato de muitas vezes se tratar de concretos autoadensaveis, geralmente levam a elevados consumos de ligante, possivelmente originando problemas de origem termica a estes elementos estruturais. Este estudo teve como objetivo avaliar a influencia de diferentes adicoes minerais na elevacao da temperatura de concretos massa com elevada resistencia a compressao. Para isso, foi utilizado um calorimetro adiabatico, o qual simula a condicao de um concreto em um regime de cura autogena. As resistencias a compressao dos concretos nos regimes de cura autogena e ambiente foram determinadas aos 28 dias. Complementarmente, as pastas que compoem os concretos foram avaliadas atraves de analise termogravimetrica aos 28 dias, a fim de verificar a influencia da temperatura nas reacoes dos compostos das misturas. Os resultados mostraram que houve uma tendencia de menor liberacao de calor para os parâmetros °C/MPa e °C/Kg de ligante para o CP III – RS, em relacao aos demais ligantes utilizados. A analise termogravimetrica indicou que o tipo de cura nao influenciou significativamente na atividade pozolânica e na hidratacao do cimento Portland. Por fim, verificou-se que as maiores resistencias a compressao para uma mesma relacao agua/ligante foram obtidas pela combinacao de CP V – ARI + metacaulim, pelo fato desta adicao mineral apresentar elevada atividade pozolânica. Ja na combinacao CP V – ARI + silica ativa, a adicao mineral parece ter contribuido de forma predominante pela formacao de pontos de nucleacao, apresentando pouco consumo de hidroxido de calcio. Palavras-chave: Concreto massa; Elevacao de temperatura; Adicoes minerais.

RESUMO Neste trabalho é apresentado uma revisão de um conjunto de sistemáticas para a estimativa de propriedades elasto-plásticas de materiais metálicos e cerâmicos pelo método de indentação instrumentada. As sistemáticas analisadas contemplam a metodologia de Oliver e Pharr original e com uma modificação da função de profundidade de contato de maneira a torná-la mais próxima das medições experimentais além de diferentes métodos analíticos baseados na energia de deformação (Stilwell e Tabor; Tuck Giannakopoulos e Suresh e Malzbender). Os resultados obtidos para o módulo de elasticidade e a dureza resultantes da aplicação das sistemáticas propostas foram comparados com os valores obtidos da literatura referentes ao aço inoxidável austenítico 316L, alumina e boreto de ferro e cromo. De modo geral os resultados encontrados para a dureza e módulo de elasticidade calculados utilizando as diferentes sistemáticas apresentaram boa coerência com os valores da literatura, entretanto algumas metodologias necessitaram de aplicações de fatores de correção para a caracterização correta das propriedades das amostras. ABSTRACT This paper presents a review of a different number of systematics for the estimation of elastoplastic properties of metallic and ceramic materials by instrumented indentation testing. The analyzed methodologies include Oliver and Pharr's original methodology and a modification of the contact depth function in order to make it closer to experimental measurements besides different analytical methods based on strain energy (Stilwell e Tabor; Tuck Giannakopoulos and Suresh and Malzbender). The results obtained for the Young’s modulus and hardness resulting from the application of the proposed methodologies were compared with the values obtained in the literature for the austenitic stainless steel 316L, aluminum oxide and iron chromium boride. In general, the results obtained for the hardness and modulus of elasticity calculated using the different systematics presented good coherence with the values of the literature, however some methodologies required the application of correction factors for the correct characterization of the properties of the samples.

A incorporacao de nanomateriais e uma possibilidade para o melhoramento e modificacao caracteristicas ou propriedades em materiais. A utilizacao de nanotubos de carbono (NTC) tem sido pesquisada em concretos para aumento da resistencia a tracao, a compressao, modulo de elasticidade entre outras caracteristicas como reducao de permeabilidade. Buscou-se melhorar a cinetica de hidratacao dos silicatos do cimento pela criacao de espacos de nucleacao e crescimento de estruturas cristalinas tornando a microestrutura mais densa, conforme verificados pela analise microscopica e porosimetria. Corpos de prova em microconcreto tiveram a resistencia a tracao testadas aos 28 dias. As porcentagens de NTC (0,0% e 0,2%) e C-S-H (0,0% e 2,0%) foram variadas, bem como a razao Ca / Si (0,8 e 1,2) de C-S-H. No total foram produzidos 5 tipos de compositos que tiveram suas caracteristicas comparadas ao material de referencia (sem adicoes). O composito C2-0,8 (com 2% de C-S-H de relacao Ca/Si = 0,8) apresentou resistencia a tracao 18,0 % maior que o material de referencia (R), ja para o composito misto CT2-0,8 (2% C-S-H Ca/Si = 0,8 e 2% NTC) o aumento da resistencia de 33% comparado a referencia. O composito T2 (adicionado apenas 0,2% de NTC) apresentou 13% de acrescimo de resistencia se comparado ao material R. O uso de NTC, em concretos ou outras misturas cimenticias, pode ser potencializado se empregado em conjunto com C-S-H (precipitado). Isto melhora a hidratacao dos silicatos do cimento atraves da criacao de espacos de nucleacao que favorecem o crescimento cristalino e reduzem a porosidade conforme analise em microscopia eletronica e testes de porosimetria por intrusao de mercurio realizadas nas amostras. Palavras-chave: C-S-H, Nanotubos de carbono, resistencia a tracao na flexao.

A detailed exergy analysis was performed for the steam reforming process of glycerol by means of a series of experiments in a bench scale apparatus. The reforming was conducted in a fixed bed reactor, which operated in heat recovery mode by extracting the demanded energy from hot exhaust gases provided by a diesel engine. In order to determine the role of the main operational parameters into the exergy efficiency of the studied process, the experiments were carried out with glycerol feed concentrations in water ranging from 10% up to 90% weight, whereas the outlet reactor temperature was varied from 600 °C up to 800 °C. Detailed exergy balances revealed a compromise between the exergy destruction within the reforming reactor and liquid separator versus the exergy losses associated to the tar and char outputs. This trade-off was favourable to the 50% and 70% glycerol feed concentration regimes and plateaus of about 74% exergy efficiency and 24 MJ/kg dry syngas exergy content were verified from 650 to 800 °C reactor temperatures.

RESUMO O hidrogênio é um produto de grande apelo industrial, ainda mais quando proveniente de uma cadeia renovável de baixo impacto ambiental. Visando a redução de custos relacionados ao preparo dos catalisadores utilizados para a obtenção de H2, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência de dois diferentes suportes de Si-MCM-41, sintetizados a partir de duas diferentes fontes de sílica (uma comercial, ortossilicato de tetraetila – TEOS e outra residual, sílica de cinzas de casca de arroz – CCA), no desempenho de catalisadores de níquel quando aplicados na reação de reforma a seco do metano (RS). Os catalisadores foram sintetizados com 20% (m/m) de níquel por meio de impregnação úmida e foram caracterizados pelas técnicas de MEV/EDS, fisissorção de N2, DRX, FTIR, TPD–NH3 e TPR. Os ensaios reacionais foram conduzidos em reator de leito fixo, a 800 ºC por 24 h. Os resultados de caracterização do material evidenciaram que a síntese catalisadores foi eficiente. Os catalisadores apresentaram significativas diferenças estruturais se tratando das diferentes fontes de sílica utilizadas na síntese do suporte catalítico, diferenças essas que foram mais evidentes na área específica e no diâmetro de poros dos materiais. Essa diferença pode estar relacionada com a diferença morfológica do suporte catalítico que influencia diretamente na maneira com a qual a fase ativa ficará disposta na superfície do catalisador. A avaliação dos produtos gasosos, realizada por cromatografia gasosa, evidenciou resultados de conversão e seletividade muito semelhantes para os dois catalisadores, levando a conversões de 45% de H2. A formação de coque no catalisador no qual o suporte precursor foi sintetizado a partir de CCA foi significativamente menor. Nesse sentido, a CCA se destaca como um promissor substituinte para o TEOS na síntese de suportes catalíticos para catalisadores de níquel de alta performance quando aplicados na RS. ABSTRACT Hydrogen is a product of great industrial appeal, especially when it comes from a renewable chain with low environmental impact. Aiming to reduce costs related to the preparation of the catalysts used to obtain H2, the present work aimed to evaluate the influence of two different supports of Si-MCM-41, synthesized from two different silica sources (one commercial, tetraethyl orthosilicate – TEOS and the other residual, rice husk ash silica – CCA), on the performance of nickel catalysts when applied in the dry methane reforming reaction (RS). The catalysts were synthesized with 20% (w/w) nickel through wet impregnation and were characterized by the techniques of SEM/EDS, physisorption of N2, XDR, FTIR, TPD–NH3 and TPR. The reaction essays were conducted in a fixed bed reactor, at 800 ºC for 24 h. The results of the characterization of the material showed that the catalyst synthesis was efficient. The catalysts showed significant structural differences when dealing with the different sources of silica used in the synthesis of the catalytic support, which differences were more evident in the specific area and in the pore diameter of the materials. This difference may be related to the morphological difference of the catalytic support that directly influences the way in which the active phase will be arranged on the surface of the catalyst. The evaluation of gaseous products, carried out by gas chromatography, showed very similar conversion and selectivity results for the two catalysts, leading to conversions of 45% H2. The formation of coke in the catalyst in which the precursor support was synthesized from CCA was significantly lower. In this sense, CCA stands out as a promising substitute for TEOS in the synthesis of catalytic supports for high performance nickel catalysts when applied in RS.

Coherence is a major caveat in quantum computing. While phonons and electrons are weakly coupled in a glass, topological insulators strongly depend on the electron-phonon coupling. Knowledge of the electron−phonon interaction at conducting surfaces is relevant from a fundamental point of view as well as for various applications, such as two-dimensional and quasi-1D superconductivity in nanotechnology. Similarly, the electron−phonon interaction plays a relevant role in other transport properties e.g., thermoelectricity, low-dimensional systems as layered Bi and Sb chalcogenides, and quasi-crystalline materials. Glass-electrolyte ferroelectric energy storage cells exhibit self-charge and self-cycling related to topological superconductivity and electron-phonon coupling; phonon coherence is therefore important. By recurring to ab initio molecular dynamics, it was demonstrated the tendency of the Li3ClO, Li2.92Ba0.04ClO, Na3ClO, and Na2.92Ba0.04ClO ferroelectric-electrolytes to keep phonon oscillation coherence for a short lapse of time in ps. Double-well energy potentials were obtained while the electrolyte systems were thermostatted in a heat bath at a constant temperature. The latter occurrences indicate ferroelectric type behavior but do not justify the coherent self-oscillations observed in all types of cells containing these families of electrolytes and, therefore, an emergent type phenomenon where the full cell works as a feedback system allowing oscillations coherence must be realized. A comparison with amorphous SiO2 was performed and the specific heats for the various species were calculated.

Neste artigo, residuos de areias de fundicao (RAFs) originarios de: escavacao em aterro sanitario industrial e diretamente de industrias siderurgicas automotivas foram testados como agregado em misturas asfalticas a quente. Estes RAFs, juntamente com o agregado miudo convencional, foram caracterizados fisicamente obtendo no ensaio de: material pulverulento, teores inferiores a 13%; composicao granulometrica, curvas de material passante em funcao da abertura das malhas equivalentes ao agregado miudo (segundo a norma de agregados); densidade real, aparente e saturada muito proximas ao agregado mineral; micrografia optica, imagens ampliadas (de 10 e 40 vezes obtidas em um Estereoscopio optico) das fracoes representativas do maior e menor tamanhos de graos, visualmente uniformes e semelhantes entre si. Em seguida, foram elaboradas formulacoes de misturas de agregados e RAFs contendo teores de substituicao dos residuos de: 0% (mistura Controle), 50 e 100% em relacao ao po de pedra e moldados corpos de prova cilindricos pelo metodo giratorio SUPERPAVE com cimento asfaltico do tipo CAP 30/45. Estes CPs foram testados no ensaio de tracao por compressao diametral, obtendo valores de resistencia a tracao (RT) da ordem de: 2,0 MPa, para as misturas contendo 50% de RAF (das duas origens) e da ordem de 1,3 MPa nas misturas contendo 100% de RAF; e ensaio de modulo de resiliencia obtendo valores medios da ordem de: 2500 a 6000 MPa. Concluiu-se que o RAF possui viabilidade tecnica como agregado em pavimentos flexiveis. Palavras-chave: residuos, sustentabilidade, pavimentos.

O Brasil e um importante produtor de texteis e confeccao. Possui o quarto maior parque fabril e e o quinto maior produtor de texteis do mundo. Em contrapartida, tambem e responsavel pela producao de toneladas de residuos solidos que, na sua maioria, e descartada em aterros sanitarios, aterros controlados e lixoes. Parte dos residuos texteis descartados e encaminhado para reciclagem, gerando diferentes tipos de produtos finais, inclusive novos tecidos. Os tecidos reciclados sao produzidos no Brasil ha mais de duas decadas, porem, somente nos ultimos anos que esta materia prima esta sendo empregada na producao de vestuario, calcados e acessorios. Este trabalho tem por objetivo analisar a estrutura de um tecido produzido a partir de fios obtidos da reciclagem de algodao e garrafas PET (polietileno tereftalato) e avaliar seu desempenho em relacao ao conforto termo fisiologico e a resistencia a tracao, quando comparado a um tecido produzido a partir de fibras virgens. A metodologia utilizada partiu da selecao de um tipo de tecido que apresentasse caracteristicas similares relacionadas a composicao, ligamento e a gramatura, sendo ele constituido de filamentos reciclados e 100% virgens. O tecido selecionado para a pesquisa foi do tipo sarja 3x1com composicao mista de algodao e poliester. Foram realizados ensaios de tracao, permeabilidade ao vapor de agua, condutividade termica, titulacao e micrografias. Os resultados obtidos indicam que o tecido reciclado utilizado nesta pesquisa e viavel para a producao de roupas para as estacoes outono/inverno, e para desenvolvimento de roupas cujas modelagens apresentem folga de vestibilidade. Palavras-chave: Tecidos reciclados. Algodao. PET. Resistencia a tracao. Conforto termo fisiologico.

RESUMO Atualmente, existe uma demanda na busca por materiais com alta densidade de potência, longo ciclo de vida e baixo impacto ambiental que são em sua maioria utilizados para a produção de supercapacitores, sendo esses considerados fontes promissoras de energia para sistemas eletrônicos. Os tipos de materiais mais promissores para essa aplicação são os baseados em carbono, devido à sua flexibilidade, área superficial e boa estabilidade eletroquímica. Para a produção de materiais carbonosos, o principal precursor utilizado é a poliacrilonitrila (PAN) e suas variações a partir da adição de monômeros, como o acrilato de metila (MA). Geralmente, esses materiais são utilizados em formas de mantas, fios ou nanofibras produzidos a partir de processos de fiação e posteriormente carbonizados para gerar o material carbonáceo. Um dos processos de fiação que tem sido amplamente estudado para a obtenção de nanofibras de carbono é o processo de eletrofiação. Portanto, este trabalho apresenta os resultados obtidos do processo de carbonização de mantas eletrofiadas a partir de solução de PAN homopolímero (PANH) e PAN-co-acrilato de metila 6 % (PA6MA) com dimetilformamida (DMF) com o intuito de obter material para uso em supercapacitores. Os polímeros utilizados foram analisados por DSC para a obtenção dos valores relacionados a faixa de ciclização, sendo possível observar uma melhor estabilidade térmica relacionada as amostras de PAN6MA com faixa de temperatura de 240-312 °C e temperatura máxima do pico exotérmico de 292 °C. As mantas obtidas pelo processo de eletrofiação foram oxidadas a 235°C por 5min e carbonizadas a 900 °C por 5 min. As mantas obtidas, antes e após o processo de carbonização, foram analisadas por MEV apresentando fibras de superfície lisa, dispersas aleatoriamente e de dimensões nanométricas, sendo os valores de diâmetro aproximado de 219 nm para as nanofibras de carbono de PANH (NfcPANH) e 185 nm para as nanofibras de carbono de PAN6MA (NfcPAN6MA). As mantas carbonizadas foram analisadas pela técnica RAMAN e foi possível a obtenção de dados referentes a estrutura carbônica presente nas amostras, onde os valores obtidos demonstraram que as amostras de NfcPAN6MA apresentaram menor valor de grau de cristalinidade medida a partir da relação entre as bandas D e G conhecido como fator ID/IG, sendo o valor obtido igual a 1,06 para as NfcPNA6MA e 1,24 para as NfcPANH, isso demonstra uma maior presença de estruturas grafíticas cristalinas quando comparadas as amostras produzidas a partir da PANH. Para obtenção das características capacitivas foram realizados levantamento das curvas carga/ descarga por análise cronopotenciométrica, foi possível observar as melhores características relacionadas a capacitância específica e estabilidade de ciclagem em baixas correntes aplicadas para as amostras de PAN6MA com valores de capacitância específica de 270,9 F/g, densidade de energia de 30,0 Wh/kg e densidade de potência de 153,5 W/kg. Os resultados obtidos demonstraram que o material apresentou potencial para a aplicação proposta. ABSTRACT Currently, there is a demand in the search for materials with high power density, long life cycle and low environmental impact that are mostly used fot the supercapacitors production, which are considered promising energy power for electronic systems. The most promising types of materials for this application are those based on carbon, due to their flexibility, surface area and good electrochemical stability. For the production of carbonaceous materials, the main precursor used is polyacrylonitrile (PAN) and its variations from the addition of monomers, such as methyl acrylate (MA). Generally, these materials are used in forms of blankets or yarns produced from spinning processes and later carbonized to generate the carbonaceous material. One of the spinning processes that has been widely studied for obtaining carbon nanofibers is the electrospinning process. Therefore, this paper presents the results obtained from the carbonization of electrospun blankets manufactured from solutions of polyacrylonitrile homopolymer (PANH) and poly (acrylonitrile-co-6 % methyl acrylate) (PAN6MA) combined with dimethylformamide in order to obtain material for use in supercapacitors. The polymers used were analyzed by DSC to obtain the values related to cyclization, by that were possible to observe a better thermal stability related to the samples of PAN6MA, with a temperature range of 240-312 ºC and maximum temperature of the exothermic peak of 292 °C. The electrospun mats were oxidized at 235°C per 5 min and carbonized at 90 °C per 5 min. Both pre-carbonization and post-carbonization mats were analyzed by SEM, showing fibers with smooth surface, randomly dispersion and nanometric size, with values of diameter of approximately 219 nm for PANH carbon nanofibers (NfcPANH) and 185 nm for PAN6MA carbon nanofibers (NfcPAN6MA). The carbonized mats were analyzed by RAMAN technique and it was possible to obtain the data related to the carbon structure present in the samples, where the obtained values showed that the mats manufactured from PAN6MA presented the lower value of degree of crystallinity measured from the relationship between bands D and G known as factor ID/IG, the value obtained being equal to 1.06 for NfcPAN6MA and 1.24 for NfcPANH, this shows a higher concentration of crystalline graphitic structures when compared with the samples produced from PANH. To obtain the capacitive characteristic, the load/discharge curves were surveyed by chronopotentiometric analysis, where it was possible to observe the best characteristics related to the specific capacity and low current cycling stability applied to the PAN - co- 6% methyl acrylate sample with specific capacity values of 270.9 F/g, energy density of 30.0 Wh/kg and power density of 153.5 W/kg. The results obtained demonstrated that the material presented potential for the proposed application.

RESUMO Entre os nanomateriais de carbono, os pontos de carbono (PCs) estão entre os mais atraentes devido as suas interessantes propriedades fotoluminescentes. Os PCs apresentam processo de síntese fácil, possibilidade de funcionalização da superfície, baixa toxicidade, alta solubilidade em água e biocompatibilidade. Devido a isso, suas aplicações na área biomédica e de bioimagem tem se destacado na literatura. Neste trabalho, PCs foram sintetizados por dois métodos diferentes a partir da ovalbumina, o qual é um precursor não tóxico e composto predominantemente por aminoácidos de cadeia curta. Os PCs foram caracterizados por espectroscopias de absorção (UV-Vis), de emissão (fluorescência) e infravermelho (IVTF), além de análise termogravimétrica (ATG). Os PCs foram utilizados como sondas fluorescentes para uma imagem colorida (azul e verde) de células HEK293 e não induziram a morte celular, o que indica que os mesmos são biocompatíveis e não tóxicos para este tipo de células. Dessa forma, os resultados aqui apresentados demonstram que os PCs podem ser considerados potenciais substitutos para corantes comerciais em marcação biológica. ABSTRACT Among the carbon nanomaterials, carbon dots (CDs) are among the most attractive ones due to their interesting photoluminescent properties. PCs feature easy synthesis process, possibility of surface functionalization, low toxicity, high water solubility and biocompatibility. Because of this, their applications in the biomedical and bioimaging areas has been highlighted in literature. In this work, CDs were synthesized by two different methods using ovalbumin as precursor, which is a nontoxic reactant composed predominantly of short chain amino acids. The CDs were characterized by absorption (UV-Vis), emission (fluorescence), infrared (IRFT) spectroscopies, and thermogravimetric analysis (TGA). The CDs were used as fluorescent probes for multicolor (blue and green) imaging of HEK293 cells and did not induce to cell death, which indicates that the CDs are biocompatible and nontoxic to this type of cells. Therefore, the results presented here demonstrated that CDs can be considered as a potential substitute for commercial dyes in biological images.

Perovskite solar cells are by far the photovoltaic technology with the fastest efficiency evolution, reaching now the astonishing power conversion efficiency (PCE) of 25.2%. Their advantages cover also color and transparency, extremely low thickness, low cost, simple fabrication methods and versatile designs. Nevertheless, since it is a young technology, there are still several challenges that need to be overcome for making its commercialization feasible. For making perovskite solar modules, the back-contact plays a critical job since it drives and deliveries the low energy electrons to the p contact of the cell. In n-i-p configuration cells, gold is normally used as back-contact, which is expensive and rare. In this work, several commercial carbon papers and application procedures were investigated. The best performing system produced 89% of the PCE obtained with standard gold back-contact. Besides having a much simpler and cheaper application method, other features such as low cost, great chemical and mechanical stability and low electrical resistivity proved carbon papers potential for commercialization. Moreover, when a gold interlayer of 5 nm was applied, the relative PCE increased up to 92%.

Resumo O lodo de estação de tratamento de água (ETA), principal resíduo gerado pelas atividades de potabilização da água, quando calcinado possui compostos químicos semelhantes aos encontrados nas matérias-primas cimentantes, viabilizando sua utilização como material cimentício suplementar (MCS). Este trabalho teve como objetivos: a) caracterização química e física do lodo calcinado a temperatura de 700 °C (LETAC) durante 1 hora, proveniente de uma ETA localizada em Venâncio Aires (RS); b) avaliação da influência da sua incorporação, em percentuais de 10% e 25% como MCS em pastas e em argamassas. Foram realizados ensaios microestruturais e mecânicos. Os resultados obtidos na calorimetria indicam que o resíduo apresenta efeito fíler e químico. A partir da análise termogravimétrica, verificou-se que a incorporação do lodo nas pastas de cimento promoveu um consumo de hidróxido de cálcio (redução de 40% na composição com 25% de LETAC) e consequente formação de C-S-H. Os resultados do DRX mostram que a quantidade de fases amorfas foi superior em 11% na pasta com 25% de LETAC, confirmando o desenvolvimento adicional de C-S-H. Quanto às propriedades mecânicas, não foram verificadas perdas significativas de resistência à compressão em pastas quando utilizado o resíduo em até 25% de substituição. Abstract When sludge from water treatment plants (WTP), is calcined, it has chemical compounds similar to those found in cementing raw materials, enabling its use as supplementary cementitious material (SCM). The aims of this study are as follows: 1) chemical and physical characterisation of calcined sludge originated from a WTP located in Venâncio Aires (RS) at a temperature of 700 ° C (LETAC) for 1 hour,, 2) evaluation of the influence of its incorporation, in percentages of 10% and 25% , as SCM in pastes and mortars. Microstructural and mechanical tests were performed. The calorimetry results indicate that the waste has a filler and chemical effect. The thermogravimetric analysis showed that the incorporation of sludge in cement pastes promoted the consumption of calcium hydroxide (40% reduction in the composition with 25% of LETAC) and consequent formation of C-S-H. The results of the DRX show that the amount of amorphous phases was 11% higher in the paste with 25% of LETAC, confirming the additional development of C-S-H. Concerning the mechanical properties, no significant loss of compressive strength was observed in pastes when waste substitution of up to 25% was used.

ZrAl materials with different compositions have been synthesized by the hydrothermal method and used as supports of Cu catalysts for hydrogen production from methanol steam reforming (MSR). The effect of the support composition, Zr/Al ratio, on the physicochemical and catalytic properties of CuZrAl catalysts was studied. The characterization results show that there is an optimal support composition (Zr/Al ratio of 0.4), allowing to achieve the highest methanol conversion due to enhanced dispersion and reducibility of copper. Zr-rich catalysts displayed low MSR activity, which is likely due to the segregation and crystallization of zirconia, resulting in the formation of large copper particles with lowered dispersion and reducibility. The catalyst with the optimal Zr/Al ratio shows the highest methanol conversion, enhanced selectivity and good long term stability, rendering this catalyst a promising material for the production of high purity H2 from MSR.

Resumo Os riscos envolvidos em função de deterioração de materiais e falhas de equipamentos devido à corrosão ou à corrosão associada a solicitações mecânicas vêm cada vez mais desafiando a engenharia na busca de novos materiais, ligas, revestimentos, inibidores e novas soluções de projetos e desenhos de equipamentos que ofereçam melhor desempenho e vida útil. O aço inoxidável duplex (AID) vem conquistando cada vez mais espaço justamente por possuir tais requisitos. Atribuem-se suas altas resistências à corrosão e mecânica à sua microestrutura balanceada em aproximadamente 50% de ferrita e 50% de austenita. No presente trabalho, chapas de AID UNS S31803 foram soldadas em chanfro de 45° pelo processo MIG/MAG curto circuito convencional, utilizando-se três diferentes energias de soldagem, na faixa de 0,5-0,8 kJ/mm. Os resultados mostraram que o efeito da energia de soldagem sobre a fração volumétrica de ferrita foi bem marcante na zona termicamente afetada (ZTA) e no metal de solda este efeito não foi tão pronunciado. As propriedades mecânicas de dureza e resistência à corrosão (corrosão intergranular) foram avaliadas em função da energia de soldagem empregada. Em geral, tanto a dureza como a resistência à corrosão intergranular não sofreram influência quando as diversas condições de soldagem foram comparadas. Abstract The risks involved in materials deterioration and equipment failures due to corrosion associated with mechanical demands are increasing the challenge to search for new materials, alloys, coatings, inhibitors and new design solutions on plants and equipment for better performance and service life. Duplex stainless steel (DSS) has been gaining more and more space because it has many of those requirements mentioned above. High mechanical and corrosion resistance are related to balanced microstructure in approximately 50% ferrite and 50% austenite. In present work, UNS S31803 DSS plates were welded in a 45° bevel by conventional short circuit MIG/MAG process, using three different welding energies at 0.5-0.8 kJ/mm. The results showed that the effect of welding energy on the ferrite volumetric fraction was very marked in the heat affected zone (HAZ) and not so pronounced in the weld metal. Hardness and corrosion resistance (intergranular corrosion) were evaluated as a function of welding energy employed and, in general, both were not influenced when the various welding conditions were compared.

RESUMO Cloreto de polialumínio (PAC) é um coagulante polimérico inorgânico pré-hidrolisado que tem se destacado no tratamento de água de abastecimento e residuária por formar um precipitado de Al(OH)3* rígido e pesado, além de ter baixo efeito no pH. A literatura, porém, ainda é escassa na correlação da química e da física do coagulante com otimizações de processo. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi empregar o PAC em estudos de tratabilidade de água de abastecimento via coagulação, floculação e sedimentação. Para isso, inicialmente foi feito um modelamento matemático para ajuste de turbidez e pH e construídos diagramas de coagulação de turbidez e de cor aparente remanescentes com pH de 4,0 a 9,0 e dosagem de 10 a 120 mg.L-1 de PAC (0,6 a 6,9 mg.L-1 de Al3+). Também foram estudados diferentes gradientes de velocidade e tempos de mistura para a coagulação e a floculação. Os diagramas de coagulação apresentaram resultados satisfatórios na faixa de pH entre 7 e 9 com dosagem superior a 30 mg.L-1 de PAC (1,7 mg.L-1 de Al3+), e está relacionado com a solubilidade mínima do Al(OH)3*. Otimizações da coagulação e da floculação obtiveram melhora de até 79% da turbidez remanescente, redução de até 83% da área do sedimentador ou redução de até 67% na dosagem de PAC, em razão de um aumento do tamanho do floco produzido. Um conhecimento aprofundado da química e da física do processo relacionado ao uso do PAC pode, portanto, trazer benefícios ao seu uso. ABSTRACT Polyaluminium chloride (PAC) is a pre-hydrolyzed inorganic polymeric coagulant that is being used widely in the treatment of water supply and wastewater by forming a hard and heavy Al(OH)3* precipitate, in addition to having a smaller effect on pH. The literature, however, is still scarce in correlating the chemistry and physics of the coagulant with process optimizations. The objective of this paper is to use PAC in studies of water supply treatability through coagulation, flocculation, and sedimentation. For this purpose, a mathematical modeling was initially performed to adjust turbidity and pH, and then remaining turbidity and apparent color coagulation diagrams were constructed with a pH of 4.0 to 9.0 and a dosage of 10 to 120 mg.L-1 of PAC (0.6 to 6.9 mg.L-1 of Al3+). Different gradients of velocity and mixing times for coagulation and flocculation were also studied. The coagulation diagrams indicated satisfactory results in the pH range between 7 and 9 with a dosage higher than 30 mg.L-1 of PAC (1.7 mg.L-1 of Al3+), and it is related to the minimum solubility of Al(OH)3*. Coagulation and flocculation optimizations achieved an improvement of up to 79% in the remaining turbidity, a reduction of up to 83% in the settler area or a reduction of up to 67% in PAC dosage, due to an increase in the size of the floc produced. An in-depth knowledge of the chemistry and physics of the process related to the use of PAC can, therefore, bring benefits to its use.

A simulated moving bed (SMB) unit was designed to separate oleanolic and ursolic acids, two naturally occurring triterpenoids with structural isomerism, with remarkable nutraceutical and pharmacological properties. A triacontylsilyl silica gel adsorbent (stationary phase of an Acclaim C30 column) was considered and impulse tests with different solvents were performed to select a mobile phase, from which methanol/water 95/5 (%, v/v) emerged as the most suitable. Equilibrium and global mass transport coefficients were then determined through breakthrough experiments using pure compound solutions and the C30 column. Afterwards, these parameters were applied to the simulation of two model binary mixture separations, whose breakthrough curves were also experimentally measured. Finally, the SMB unit was designed and optimized. It was demonstrated that using the packing of an Acclaim C30 column and methanol/water 95/5 (%, v/v) as mobile phase it is possible to separate both acids with purities of 99.9 wt.%, a productivity of 1.705 kg/(m3adsorbent day), and a configuration of two columns per section (2–2–2–2). The simulated results obtained in this work with the C30 stationary phase represent a significant improvement over literature data.

RESUMO Este trabalho tem como objetivo realizar uma análise da eficiência da tinta de base epoxídica utilizada como proteção superficial do concreto leve com argila expandida submetido ao ataque por ácido sulfúrico (H2SO4). Ataques ácidos externos podem promover reações expansivas e a degradação acelerada, comprometendo assim a durabilidade das estruturas de concreto leve. Dentre as proteções desenvolvidas, as tintas têm um importante destaque, por possuírem boa aderência à superfície do concreto, serem resistentes ao intemperismo e à fotodegradação, além de apresentar boa estabilidade química. O desempenho da tinta de base epoxídica foi avaliado por meio de inspeção visual e de ensaios de resistência à compressão, absorção de água e perda de massa do concreto antes e após ataque químico. A avaliação por inspeção visual demonstrou que os corpos de prova de concreto leve com proteção superficial epoxídica apresentaram uma diminuição da perda de coesão da pasta causada pelo ataque. Os resultados dos ensaios de absorção de água, de perda de massa e de resistência mecânica demonstraram o bom desempenho da tinta de base epoxídica, impedindo a penetração do agente agressivo nos concretos protegidos. A pesquisa permite concluir que a proteção epoxídica reduz significativamente o impacto causado pelo ácido sulfúrico ao concreto e que pode garantir a durabilidade das estruturas confeccionadas com concretos leves de argila expandida. ABSTRACT The purpose of this study is to analyze the efficiency of epoxydic base paint used as a protective coating on expanded clay lightweight concrete under sulfuric acid (H2SO4) attack. External attacks can promote expansions and accelerated degradation, reducing the concrete durability. Developed protections, such as paints have an important performance result, because they have good adhesion to the concrete surface, weathering and photodegradation resistant, besides provide a good chemical stability. The performance of epoxydic paint was assessed through visual inspection, compressive strength test, water absorption and mass losses before and after chemical attack. The visual inspection demonstrated that the epoxy-coated lightweight concrete specimens had a clear reduction in the loss of cohesion of the paste caused by the attack. The teste results of regarding water absorption, mass loss and mechanical strength showed the good performance of the epoxydic base paint, preventing the penetration of the aggressive agent on protected concretes. This research shows that epoxydic protection reduces the impact of external acid attacks on concrete and can improve the durability of expanded clay lightweight concrete structures.

Made available in DSpace on 2021-07-14T10:46:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2020-09-14. Added 1 bitstream(s) on 2021-07-14T11:37:48Z : No. of bitstreams: 1 S1413-41522020000400567.pdf: 918529 bytes, checksum: c82800af683672018fb52f7f2e192c6b (MD5) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) Os processos de formação, crescimento, ruptura e rearranjo dos flocos que ocorrem durante a coagulação/floculação influenciam, significativamente, a eficiência da remoção dos agregados no tratamento de água. Por isso, é importante estudar as propriedades dos flocos, que são alteradas continuamente durante a floculação e podem interferir na subsequente remoção das partículas. Neste trabalho foi avaliada a eficiência de remoção de turbidez por meio da sedimentação e da flotação por ar dissolvido (FAD), com o uso de aluminato de sódio como agente coagulante. Adicionalmente, a etapa de floculação foi monitorada usando imagens obtidas por método não intrusivo. A FAD proporcionou melhor resultado de remoção de turbidez, de 93%, mostrando robustez como etapa no processo de tratamento de água. Na etapa de floculação, o tamanho dos flocos variou de 0,03 a 0,53 mm, com maior concentração de partículas nas menores classes de tamanho monitoradas. O estudo da dimensão fractal mostrou que o aumento da intensidade da mistura acentuou a ruptura (Dmédio de 0,2 mm para 20 s-1 para Dmédio de 0,1 mm para 40 s-1) nos flocos, promovendo o surgimento de flocos menos compactos. A FAD se mostrou menos sensível às variações de tamanho dos agregados quando comparada à sedimentação. The processes of formation, growth, rupture, and rearrangement of flocs, which occur during coagulation/flocculation, significantly influence the removal efficiency of the aggregates in water treatment. Therefore, it is important to study the flocs properties because they change continuously during the process and may interfere in the choice of later step for removal of the particles. This article evaluated the efficiency of turbidity removal in sedimentation and dissolved air flotation (DAF) with the use of sodium aluminate as a coagulant. In addition, the flocculation step was monitored through digital images, by non-intrusive method, to study the morphological properties of flocs. The DAF step provided better removal results (greater than 93%) in less process time, showing to be an advantageous step in turbid water treatment. In the flocculation step, the size of the flocs varied from 0.03 to 0.53 mm, with a higher particle concentration in the smaller size classes. The study of the fractal dimension showed that the increase in the intensity of the mixture accentuated the rupture (Dmean of 0.2 mm for 20s for Dmean of 0.1 mm for 40s-1) in the flocs, promoting the appearance of less compact flocs. DAF was less sensitive to variations in aggregate size when compared to sedimentation. Universidade Federal de Uberlândia Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho FAPEMIG: APQ-01679-17

Resumo A viabilidade hídrica do Complexo Industrial de exploração e beneficiamento de urânio e fosfato em Santa Quitéria - Ceará foi analisada a partir da relação nexo água, energia e clima. Para tanto, foram usadas projeções de precipitação, evapotranspiração e vazão adotanto os modelos globais do Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5, utilizados no quinto relatório do Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC-AR5). Dados da matriz energética do Ceará também foram considerados com o intuito de verificar o aumento da demanda energética do estado e a analisar o impacto da sua produção frente aos recursos hídircos. Os modelos divergem quanto ao futuro das precipitações, mas a maioria assinala um aumento da evapotranspiração nos três períodos projetados (2015 - 2044, 2045 - 2074 e 2075 a 2099) nos dois cenários escolhidos (RCP4.5 e RCP8.5) indicando um possível aumento da demanda hídrica para a região. Abstract The water viability of the Uranium and Phosphate Exploration and Processing Complex in Santa Quitéria - Ceará was analyzed from the relation of the water, energy and climate nexus. In order to do so, rainfall, evapotranspiration and flow projections were carried out using the global models of the Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5, used in the fifth Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC-AR5). Data from Ceará's energy matrix were also considered in order to verify the state's increased energy demand and to analyze the impact of its production on water resources. The models differ in the future of precipitation, but most indicate an increase in evapotranspiration over the three projected periods (2015-2044, 2045-2074 and 2075-2099) in the two scenarios chosen (RCP4.5 and RCP8.5) indicating a possible increase in water demand for the region.

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de doses e modos de aplicação de N, fornecido por meio de ureia revestida, no estado nutricional e produção de alface americana. Utilizou-se o delineamento em blocos ao acaso em arranjo fatorial 6x4 + 1, sendo seis doses de N (28,75; 57,50; 115,00; 172,50; 230,00; 287,50 kg ha-1 de N), como fonte a ureia revestida, e quatro modos de aplicação do nutriente (100% da dose no transplante; 50% no transplante + 50% aos 10 dias após o transplante (DAT); 25% no transplante + 75% aos 10 dias DAT; 25% no transplante + 25% a cada cobertura, aos 10, 20 e 30 DAT). No tratamento adicional utilizou-se a ureia convencional. Foram determinados os teores foliares de N, P, K, Ca e Mg, a massa fresca total e comercial da cabeça, o diâmetro do caule, a altura da planta e o diâmetro da cabeça aos 30 e 60 dias após o transplante. Verificou-se que a adubação nitrogenada aumentou os teores foliares de N, Ca e Mg, e reduziu os teores foliares de K e P. Não houve influência das doses de N proveniente de ureia revestida com polímero e dos modos de aplicação nos atributos morfológicos e produtivos da cultura. Palavras-chave: Lactuca sativa L.; nitrogênio; fertilizante de liberação lenta; fertilizante de liberação controlada. RATES AND APPLICATIONS WAYS OF POLYMER-COATED UREA IN CRISPHEAD LETTUCE CULTIVATION ABSTRACT: The aim of this study was to evaluate the effect of N rates (using a polymer-coated urea) and N application ways in nutritional status and yield of crisphead lettuce. The randomized block design in a 6 x 4 + 1 factorial arrangement was used, with six N rates (28.75, 57.50, 115.00, 172.50, 230.00, 287.50 kg ha-1 of N), with the use of polymer-coated urea, and four nutrient application ways (100% of the transplant rate, 50% at the transplant + 50% at the 10 days after the transplant (DAT), 25% at the transplant + 75% at 10 days DAT, 25% at transplant + 25% at each side dressing fertilization at 10, 20 and 30 DAT). The additional treatment was related to the recommended N fertilization using conventional urea. N, P, K, Ca and Mg, total and commercial yield, stem diameter, plant height and head diameter were determined at 30 and 60 days after transplant. Nitrogen fertilization increased the N, Ca and Mg foliar levels, independently of the application way. However, in general, it reduced the leaf levels of K and P. There was no influence of N rates from polymer-coated urea and application way on the morphological attributes and yield of the crop. Keywords: Lactuca sativa L.; nitrogen; slow-release fertilizer; controlled-release fertilizer.

The carnauba, the tree of life, is a palm tree found in all regions of Brazil and has many applications, from electronics to cosmetics, with a greater emphasis on wax. The objective of this research was to obtain composites using petioles fibers from carnauba leaves and polyester resin. The powder was obtained using forage grinding and subsequent sieving, generating residues with different grain sizes. All the obtained granulometries were tested and the smaller one was chosen, due to its greater viability to obtain the composite, due to its better processability. Three mass proportions of the mixture between matrix and residues were chosen, 5%, 7.5% and 10%, since above that percentage there was a compromise in the processability and obtaining the composite studied. Mechanical, thermal and environmental characterizations were performed, which demonstrated the feasibility of the proposed composite. The carnauba powder was present in the composite as fill charge. The best formulation, 10%, was chosen to make a parabola of a solar cooker at concentration to produce cooking food. The composite can also be used in the manufacture of decorative panels for the support of televisions, as well as in the manufacture of furniture. La carnauba, el árbol de la vida, es una palmera que se encuentra en todas las regiones de Brasil y tiene muchas aplicaciones, desde la electrónica hasta la cosmética, con mayor énfasis en la cera. El objetivo de esta investigación fue obtener composites utilizando fibras de pecíolos de hojas de carnauba y resina de poliéster. El polvo se obtuvo mediante trituración del forraje y posterior tamizado, generando residuos con diferentes tamaños de grano. Se ensayaron todas las granulometrías obtenidas y se eligió la más pequeña, por su mayor viabilidad para la obtención del composite, por su mejor procesabilidad. Se eligieron tres proporciones de masa de la mezcla entre matriz y residuos, 5%, 7,5% y 10%, ya que por encima de ese porcentaje hubo un compromiso en la procesabilidad y obtención del composite estudiado. Se realizaron caracterizaciones mecánicas, térmicas y ambientales que demostraron la viabilidad del compuesto propuesto. El polvo de carnauba estaba presente en el material compuesto como carga de relleno. Se eligió la mejor formulación, 10%, para hacer una parábola de una cocina solar en concentración para producir alimentos para cocinar. El composite también se puede utilizar en la fabricación de paneles decorativos para el soporte de televisores, así como en la fabricación de muebles. A carnaúba, a árvore da vida, é uma palmeira encontrada em todas as regiões do Brasil e tem diversas aplicações, da eletrônica à cosmética, com maior destaque para a cera. O objetivo desta pesquisa foi obter compósitos utilizando fibras de pecíolos de folhas de carnaúba e resina de poliéster. O pó foi obtido por meio da moagem da forragem e posterior peneiramento, gerando resíduos com diferentes tamanhos de grãos. Todas as granulometrias obtidas foram testadas e optou-se pela menor, devido a sua maior viabilidade de obtenção do compósito, devido a sua melhor processabilidade. Foram escolhidas três proporções de massa da mistura entre matriz e resíduos, 5%, 7,5% e 10%, visto que acima desse percentual houve um comprometimento na processabilidade e obtenção do compósito estudado. Foram realizadas caracterizações mecânicas, térmicas e ambientais, que demonstraram a viabilidade do compósito proposto. O pó de carnaúba estava presente no compósito como carga de preenchimento. A melhor formulação, 10%, foi escolhida para fazer uma parábola de um fogão solar em concentração para produzir alimentos para cozinhar. O compósito também pode ser utilizado na fabricação de painéis decorativos para suporte de televisores, bem como na fabricação de móveis.

RESUMO O setor ferroviário sempre tem estado em busca de um aumento do rendimento de seus produtos envolvidos no transporte de cargas e passageiros. Uma das formas de aumentar a eficiência deste tipo de transporte se baseia no aumento da velocidade dos trens e das cargas transportadas por eixo, o que torna as ferrovias mais competitivas. No entanto, estas soluções geram elevadas tensões nas rodas ferroviárias aumentando assim a possibilidade de ocorrerem falhas por fadiga nas mesmas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é avaliar as propriedades mecânicas, incluindo fadiga, e as características microestruturais dos materiais utilizados na fabricação de rodas ferroviárias. Foram avaliados três materiais diferentes (Aço carbono – amostra fundida e forjada; Aço Microligado – amostra forjada) utilizados neste segmento através de ensaio microestrutural, tração, tenacidade à fratura e fadiga, sendo uma roda fabricada por forjamento e com aço classe “C” (0,7% C), uma fabricada por fundição com o mesmo material e outra roda forjada produzida com o aço classe “C” desgaseificado à vácuo e microligado com nióbio e molibdênio. Os resultados dos ensaios indicam que a roda forjada e microligada apresentou valores superiores das propriedades mecânicas quando comparado aos demais materiais estudados. Além disso, o processo de fabricação por forjamento apresentou melhores resultados quando comparado ao processo de fundição. ABSTRACT The railway sector has always been looking for an increase in the yield of its products involved in the transportation of cargo and passengers. One of the ways to increase the efficiency of this type of transport is based on increasing the speed of the trains and the loads transported per axle, which makes the railways more competitive. However, these solutions generate high stresses on the railway wheels, thus increasing the possibility of failure due to fatigue in them. In this context, the objective of this work is to evaluate the mechanical properties, including fatigue, and the microstructural characteristics of the materials used in the manufacture of railway wheels. Three different materials were evaluated (Carbon steel - cast and forged sample; Microalloyed steel - Forged sample) used in this segment through microstructural testing, traction, fracture toughness and fatigue, a wheel manufactured by forging and with class steel. “C” (0.7% C), one manufactured by casting with the same material and another forged wheel produced with vacuum-degassed class “C” steel and micro-bonded with niobium and molybdenum. The results of the tests indicate that the forged and microalloyed wheel presented superior values of the mechanical properties when compared to the other studied materials. In addition, the forging manufacturing process showed better results when compared to the casting process.

In the field of gas separation and purification, membrane technologies compete with conventional purification processes on the basis of technical, economic and environmental factors. In this context, there is a growing interest in the development of carbon molecular sieve membranes (CMSM) due to their higher permeability and selectivity and higher stability in corrosive and high temperature environments. However, the industrial use of CMSM has been thus far hindered mostly by their relative instability in the presence of water vapor, present in a large number of process streams, as well as by the high cost of polymeric precursors such as polyimide. In this context, cellulosic precursors appear as very promising alternatives, especially targeting the production of CMSM for the separation of O2/N2 and CO2/CH4. For these two gas separations, cellulose-based CMSM have demonstrated performances well above the Robeson upper bound and above the performance of CMSM based on other polymeric precursors. Furthermore, cellulose is an inexpensive bio-renewable feed-stock highly abundant on Earth. This article reviews the major fabrication aspects of cellulose-based CMSM. Additionally, this article suggests a new tool to characterize the membrane performance, the Robeson Index. The Robeson Index, θ, is the ratio between the actual selectivity at the Robeson plot and the corresponding selectivity—for the same permeability—of the Robeson upper bound; the Robeson Index measures how far the actual point is from the upper bound.

RESUMO A mineração de ouro é uma das principais fontes de contaminação de arsênio (As) no Quadrilátero Ferrífero em Minas Gerais. O As é um elemento tóxico capaz de causar sérios danos à saúde humana. Com o objetivo de investigar formas mais ecológicas e igualmente eficientes para a remoção de As em solos, empregou-se a técnica de lavagem de solos (soil washing) com uso de extratos com biossurfactantes (BS) visando promover a mobilização do As contido em solo de mina de ouro abandonada. Para a produção dos extratos, foram selecionadas duas culturas mistas de bactérias produtoras de BS (MPCB e MPBR) tolerantes a alta concentração de arsênio (8 mg.L-1). Os tensoativos produzidos foram estáveis em ampla faixa de pH, 3-11; temperatura, 28-50ºC e salinidade, 1-5% NaCl (p.v-1). Nos testes de lavagem de solo, em pH 11, as remoções de As obtidas com os extratos MPCB (14,01 e 13,72%) e MPBR (12,04 e 12,31%) foram superiores àquelas obtidas com soluções a 1% (p.v-1) dos surfactantes comerciais SDS (0,87 e 0,71%); saponina (0,57 e 0,55%) e lecitina de soja (2,05 e 2,63%). Os resultados dos testes em coluna foram igualmente influenciados pelo pH e pela proporção sólido:líquido. As maiores remoções de As: 25,43% (MPCB) 22,43% (MPBR) foram obtidas em pH 11, na proporção 1:40 (g.mL-1), após 10 ciclos de extração. Os extratos MPCB e MPBR removeram o As solúvel em água, os íons ligados ao carbonato e aqueles adsorvidos. Ambos os extratos tiveram comportamento semelhante ao ácido etilenodiaminotetracético (EDTA) e ao extrato de cultura microbiana comercial (GorduraKlin®). ABSTRACT Gold mining is one of the main sources of Arsenic (As) contamination in Minas Gerais, particularly at the Iron quadrangle. Arsenic is a toxic element that causes damage to human health. The soil washing technique using biosurfactants (BS) containing extracts was tested to promote the mobilization of the As contained in some soil samples collected in an abandoned gold mine, to investigate an environmentally friendly but equally efficient alternative to remove As from soils. Two mixed cultures of biosurfactant-producing bacteria (MPCB and MPBR), both adapted to the cultivation at high As concentrations (8 mg.L-1), were selected for extracts production. Surfactants were stable over a wide pH range, 3-11; temperature, 28-50ºC and salinity, 1-5% NaCl (p.v-1), and promoted the mobilization of As. The pH and solid:liquid ratio influenced the removal efficiency of the tested extracts. The highest removals were obtained at pH 11.0 and a solid:liquid ratio of 1:40 (g.mL-1). Under pH 11.0, the arsenic removal results obtained with MPCB (14.01 and 13.72%) and MPBR extracts (12.04 and 12.31%) were superior to those obtained by using 1% (w/v) solutions of the commercial surfactants SDS (0.87 and 0.71%), saponin (0.57 and 0.55%) and, soy lecithin (2.05 and 2.63%). The pH and the solid: liquid ratio influenced the results of the column tests. The highest As removals: 25.43% (MPCB) and 22.43% (MPBR) were obtained after 10 extraction cycles, at pH 11 and 1:40 ratio (g.mL-1). The extracts MPCB and MPBR removed the water-soluble arsenic as well as the carbonate associated As and the adsorbed ions. Both extracts behaved similarly to EDTA and the commercial microbial extract (GorduraKlin®).

Resumo Observa-se o crescente interesse pela sustentabilidade dos recursos naturais de nosso planeta. A arquitetura, imersa em um dos setores industriais responsáveis por grandes transformações do ambiente construído, mostra-se um canal para a incorporação racional de materiais com viés ecológico. Este artigo aborda pesquisa cujo objetivo foi o desenvolvimento de painéis compósitos de fibra da folha do abacaxizeiro e resina vegetal. O texto contempla a descrição dos procedimentos experimentais adotados e discute os resultados das caracterizações físicas - massa específica, teor de umidade e absorção de água - e mecânicas - resistências à flexão e à tração, e módulo de elasticidade em tração. O compósito foi desenvolvido com a adoção de diferentes teores de fibras, empregadas no sentido longitudinal. A fim de recomendar usos para os compósitos confeccionados, realizou-se comparação com o ANSI A208.1 - American National Standard Institute (ANSI, 2016), procedendo-se à simulação computacional, por meio da modelagem paramétrica via Rhinoceros 3D 5.12, Grasshopper 0.9.0076 e Karamba 3D 1.3.0. Os resultados experimentais indicaram um material com valores médios de massa específica entre 610 kg/m3 e 760 kg/m3, e resistência à tração entre 56,27 MPa e 81,58 MPa, direcionando sua classificação como painel compósito de partícula. A modelagem paramétrica reforçou as aplicações do produto no ambiente construído. Abstract The sustainability of our planet’s natural resources has been a growing and pressing concern in the past few years. Architecture, as one of the industrial sectors responsible for great transformations in the built environment, is a means for the rational adoption of eco-friendly materials. This paper discusses a research project that employed an experimental procedure to produce composite materials using pineapple leaf fibre and vegetable resin. The article describes the experimental procedures adopted and the results of physical characterisation - specific gravity, moisture content and water absorption - and mechanical ones - flexural and tensile strengths, and tensile modulus of elasticity. The composite was developed with different fibre contents, used in the longitudinal direction. In order to recommend applications for the composites, a comparison was done with ANSI A208.1 (ANSI, 2016), and a computer simulation using parametric modelling with Rhinoceros 3D 5.12, Grasshopper 0.9.0076 and Karamba 3D 1.3.0. The experimental results produced a material with moisture content values between 610 kg/m3 and 760 kg/m3, and tensile strength between 56.27 MPa and 81.58 MPa, classifying of the material as a particle board. The parametric modelling reinforces the applications of the product in the built environment.

Dodecamolydbophosphoric acid (HPMo) immobilized on USY zeolite was used as a catalyst for the acetalization of glycerol with pentanal at 70 °C. Catalysts were prepared with different amounts of heteropolyacid, and the most active sample was the HPMo2@Y catalyst (1.1 wt.%). The products of glycerol acetalization with pentanal were (2-butyl-1,3-dioxolan-4-yl)methanol, a five-member ring compound, and 2-butyl-1,3-dioxan-5-ol, a six-member ring compound. Good values of selectivity for the five-member ring compound (80–85%) were obtained with all materials. The reaction conditions were optimized using HPMo2@Y as a catalyst. The optimal conditions were determined to be 70 °C reaction temperature with 0.3 g catalyst and a 1:2.5 M ratio of glycerol to pentanal. The catalytic stability of HPMo2@Y was studied. The acetalization of glycerol with pentanal was performed using the same sample. High catalytic activity for HPMo2@Y was observed.

The synthesis of a low particle size carbon molecular sieve (CMS) adsorbent was optimized for the O2/N2 separation. The best performing CMS displayed an O2/N2 adsorption kinetic selectivity of 123 and an inverse of apparent diffusion time constant of ca. 9 × 10−2 s−1; these are the highest values reported for an oxygen chemisorption stabilized sample. The adsorbent was prepared from the carbonization of a cellulosic precursor at 1000 °C followed by milling and stabilization steps. The sample structure, morphology and performance were further examined by scanning electron microscopy, thermogravimetric analysis, Fourier transform infrared spectroscopy, CO2 adsorption and adsorption capacity and kinetics of O2, N2, Ar and SF6 at 25 °C. SEM micrographs showed very fine powder particles with stomas. CO2 adsorption isotherms revealed that the CMS adsorbent has a well-developed microporous structure. The obtained results were well above the ones reported on literature for similar conditions opening the door for the preparation of stable carbon molecular sieve adsorbents with extraordinary O2/N2 separation performance.

BACKGROUND: L-Asparaginase (ASNase) is an important biopharmaceutical for the treatment of acute lymphoblastic leukemia (ALL); however, with some restrictions due to its high manufacturing costs. Aqueous biphasic systems (ABS) have been suggested as more economical platforms for the separation/purification of proteins, but a full understanding of the mechanisms behind the ASNase partition is still a major challenge. Polymer/salt-based ABS with different driving-forces (salting-out and hydrophilicity/hydrophobicity effects) were herein applied to control the partition of commercial ASNase. RESULTS: The main results showed the ASNase partition to the salt- or polymer-rich phase depending on the ABS studied, with extraction efficiencies higher than 95%. For systems composed of inorganic salts, the ASNase partition was controlled by the polyethylene glycol (PEG) molecular weight used. Cholinium-salts-based ABS were able to promote a preferential ASNase partition to the polymer-rich phase using PEG-600 and to the salt-rich phase using a more hydrophobic polypropylene glycol (PPG)-400 polymer. It was possible to select the ABS composed of PEG-2000 + potassium phosphate buffer as the most efficient to separate the ASNase from the main contaminant proteins (purification factor = 2.4 ± 0.2), while it was able to maintain the enzyme activity for posterior application as part of a therapeutic. CONCLUSION: Polymer/salt ABS can be used to control the partition of ASNase and adjust its purification yields, demonstrating the ABS potential as more economic platform for the selective recovery of therapeutic enzymes from complex broths. published

Resumo Este trabalho apresenta os resultados preliminares de uma metodologia experimental alternativa em desenvolvimento para se prever o efeito caking comumente observados em materiais particulados durante o seu período de armazenamento. Tal metodologia se fundamenta em: 1) princípio da superação da tensão de cisalhamento máxima para promover o movimento das partículas num leito particulado consolidado; 2) que essa tensão máxima é função das propriedades físicas e da natureza química das partículas que constituem o leito; 3) que a técnica de prorating é uma técnica comprovada e frequentemente utilizada nos ensaios de cisalhamento para correções de possíveis desvios; 4) que a tensão de cisalhamento estática é dependente do tempo de contato das partículas, cujo comportamento pode ser descrito pelo modelo de fricção sólida de Dieterich-Rice-Ruina. Essa metodologia preditiva visa ao estudo da evolução do coeficiente de fricção estático com o tempo, por meio de ensaios de cisalhamento do tipo stop-and-go, segundo o modelo de Dieterich-Rice-Ruina. Posteriormente, o incremento na tensão de cisalhamento em função do tempo é aplicado na técnica de prorating, para, a partir de um plano de ruptura instantâneo, estimar o plano de ruptura temporal. Foram realizados testes com quatro tipos de açúcares comerciais, para os quais os valores dos planos de ruptura temporais, obtidos experimentalmente, e dos planos teóricos, estimados segundo o método preditivo proposto, se mostraram inicialmente satisfatórios para os curtos períodos de tempo ensaiados neste estudo preliminar, podendo ser ampliado para períodos maiores. Abstract This paper presents preliminary results of an alternative experimental methodology under development to predict the caking effect often observed in bulk solids after time storage. This methodology is based on 1) the principle that the particle is sheared after the shear stress overcome a maximum value; 2) the maximum shear stress depends on the particles physical properties and their chemical nature; 3) Prorating is a well-known and often used empirical procedure to minimize the scatter at shear tests; and 4) that the static friction coefficient depends on particle-particle contact time and could be described by the phenomenological state-and-rate model formulated by Dieterich, Rice, and Ruina. The proposed methodology aims to evaluate the increasing of the static coefficient of friction with rest time, through “stop-and-go” shear experiments and according to Dieterich, Rice and Ruina model. Finally, the increase in shear stress with time is used to extrapolate the instantaneous yield locus into a predicted time yield locus, using the prorating technique We tested four types of commercial sugar and the results of time yield locus, obtained from experiments, have seemed similar to those predicted using the proposed methodology. We obtained satisfactory results for the short rest times tested in this preliminary study, which could be extended to long periods.

In this work, a simulated moving bed unit (SMB) was designed for the separation of betulinic and oleanolic acids, two naturally occurring triterpenic acids that exhibit key pharmacological properties. Preliminary impulse experiments were conducted to select appropriate mobile and stationary phases, from which methanol/acetonitrile 50/50 (%, v/v) and an Apollo C18 column emerged as the most favorable option. Breakthrough experiments were conducted with the pure compounds to determine the equilibrium and mass transfer coefficients necessary for SMB simulations. These parameters were then validated through the successful prediction of breakthrough experiments of two binary mixtures of betulinic and oleanolic acids. Optimum SMB operating conditions were determined via an optimization strategy combining the design of experiments and response surface methodologies (DoE-RSM) with phenomenological computer simulations. It was demonstrated that an SMB unit consisting of two columns per section allows the recovery of betulinic acid in its raffinate stream with a purity of 99.0 % and oleanolic acid in the extract stream with 99.4 % purity. Moreover, it was also demonstrated that the addition of acetonitrile to methanol is translated into a gain of 16.1 % in terms of productivity when compared to other mobile phase such as methanol/water 95/5 (%, v/v).

Offshore locations present significant amounts of wave energy and free sea space, which could facilitate the deployment of larger numbers of wave energy converters (WECs) in comparison with nearshore regions. The present study aims to find a suitable design for an offshore floating version of CECO, a sloped motion WEC. For this purpose, a new design methodology is proposed in this paper for identifying and assessing possible floating configurations of CECO, which consists of four distinct set-ups obtained by varying the type of main supporting structure and the mooring system. Two options are based on spar designs and the other two on tension leg platform (TLP) designs. Based on outcomes of time-domain numerical calculations, the aforementioned configurations were assessed in terms of annual wave energy conversion and magnitude of mooring loads. Results indicate that a TLP configuration with an innovative mooring solution could increase the annual energy production by 40% with respect to the fixed version of CECO. Besides, the mooring system is found to be a key component, influencing the overall system performance.

The current work assesses the transport properties of BaCe0·9Y0·1O3-d (BCY10) in oxidising atmospheres as a function of water vapour partial pressure (pH2O = ∼10−7 – 0.1 atm) in the intermediate temperature range 350–600 °C. From these data and those measured under similar conditions in H2, from literature data, the transport numbers of this material in both reducing and oxidising conditions are compared. Contrary to that observed in reducing atmospheres, where feeding with nominally dry hydrogen-based atmospheres was sufficient to provide high levels of protonic conductivity, in oxidising conditions the material can only exhibit significant protonic conductivity by externally imposing more elevated pH2O values (10−5 – 10−4 atm). From this knowledge, the current article provides the first detailed clarification of the limiting conditions of operation of BCY10 under low humidity values and, subsequently, highlights the relevance of this finding to cell efficiency and membrane stability in the intermediate temperature range.

Aim: The aim of this in-vitro study was to investigate the effects of MTAD (a mixture of doxycycline, citric acid, and a detergent) on the bond strength of AH Plus (Dentsply DeTrey GmbH, Konstanz, Germany) and EndoSequence BC sealer (Brasseler USA, Savannah, Georgia, USA). Materials & Methods: Eighty-four decoronated single-rooted human incisor teeth were prepared with Reciproc R25 files (VDW, Munich, Germany), and the canal was irrigated with 5 mL 1.3% NaOCl. The roots were randomly assigned to four groups (n = 21), according to the final irrigation protocol and sealer selection: Group 1: distilled water-AH Plus; Group 2: distilled water-EndoSequence BC; Group 3: MTAD-AH Plus; Group 4: MTAD-EndoSequence BC. For the final flush, in Groups 1 and 2, the root canals were irrigated with 5mL of distilled water; in Groups 3 and 4, 5mL of MTAD was used for 1 minute. After root canal obturation, specimens was embedded in an acrylic block and sectioned horizontally at three levels (coronal, middle, apical). Bond strength of sealer to root canal dentin was assessed via push-out test using a universal testing machine. Results: There were no significant differences among the groups in coronal and apical thirds. In the middle root third, Group 4 showed significantly lower push-out bond strength values than Group 2 (p=0.023). No significant difference was found between the two root canal sealers. Conclusions: Overall, MTAD final irrigation caused lower push-out bond strenght values than distilled water with no significancy.

This work aimed to study the influence of the initial chemical composition (glucans, lignin, xylan, and mannans), intrinsic viscosity, and carboxylate groups of pulps on the production process and final properties of lignocellulosic nanofibers (LCNF). Pulps of pine sawdust, eucalyptus sawdust, and sugarcane bagasse subjected to conventional pulping and highly oxidized processes were the starting materials. The LCNF were obtained by TEMPO mediated oxidation and mechanical fibrillation with a colloidal grinder. The nanofibrillation degree, chemical charge content, rheology, laser profilometry, cristallinity and atomic force microscopy were used to characterize the LCNF. The carboxylate groups, hemicelluloses and lignin of the initial pulps were important factors that affected the production process of LCNF. The results revealed that intrinsic viscosity and carboxylate groups of the initial pulps affected LCNF production process, whereas lignin and hemicelluloses influenced the viscosity of LCNF aqueous suspensions, the roughness of LCNF films, and the carboxylate groups content of LCNF. Fil: Ehman, Nanci Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; Argentina Fil: Lourenço, Ana Filipa. Universidad de Coimbra; Portugal Fil: McDonagh, Birgitte Hjelmeland. Rise, Paper And Fibre Research; Noruega Fil: Vallejos, María Evangelina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; Argentina Fil: Felissia, Fernando Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; Argentina Fil: Ferreira, Paulo Jorge Tavares. Universidad de Coimbra; Portugal Fil: Chinga Carrasco, Gary. Rise, Paper And Fibre Research; Noruega Fil: Area, Maria Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; Argentina

Resumo: Neste estudo, faz-se uso do método dinâmico e a técnica de ressonância de barras para medir as constantes elásticas da ZF da junta soldada de um aço estrutural ASTM Grau A36. A geometria, massa e frequência de ressonância (na flexão e na torção), de amostras com seção transversal retangular, são usadas para determinar as características elásticas e homogeneidade da junta soldada e do metal base pela norma ASTM E1875-13. As demais propriedades da junta soldada são determinadas pelos ensaios convencionais de tração, impacto (Charpy V), dureza e por microscopia ótica, difração de raios-X e EDS acoplada ao MEV. Os resultados dos ensaios convencionais quantificaram valores dentro dos padrões estabelecidos por norma, demonstraram a formação de fase típica sem a formação de novas fases e a dureza média foi 10% maior na ZF, o comportamento de fratura se mostrou dúctil. O refino de grão na região revelou uma maior quantidade de perlita e maior teor de elementos de liga, as constantes elásticas foram alteradas em relação ao MB de 4,9% a mais para o módulo de Young, 7,65% maior para o cisalhamento e 11,7% menor para a razão de Poisson, mostrando assim que o método é viável tanto para prever no MB e na ZF os valores das constantes elásticas. Abstract: In this study, the bar resonance technique is used to measure the elastic constants of the welded joint of an ASTM Grade A36 structural steel. The geometry, mass and resonant frequency (flexion and torsion) of samples with rectangular cross section are used to determine the elastic characteristics and homogeneity of the welding and base metal by ASTM E1875-13.The other properties of the weld joint are determined by the conventional tests of traction, impact (Charpy V), hardness and microstructural characterization by optical microscopy, X-ray diffraction and EDS coupled to MEV. The results of the conventional tests quantified values within the norms established by the standard, demonstrated the typical phase formation without the formation of new phases and the average hardness was 10% higher in the ZF, the fracture behavior was ductile. The grain refining in the region revealed a higher amount of perlite and higher alloying content. The elastic constants were changed in relation to the 4.9% higher MB for Young's modulus, 7.65% higher for shear and 11.7% lower for Poisson's ratio, thus showing that the method is feasible to predict both MB and ZF elastic constant values

O processo de fabricacao de alimentos produz grande quantidade de residuos orgânicos. Uma industria de extracao de aromas, por exemplo, pode gerar, anualmente, 104 e 92 toneladas de residuo de erva-mate e guarana, respectivamente. Uma alternativa para o reaproveitamento desse material lignocelulosico seria utilizalos na producao de biocompositos com micelio fungico atuando como ligante das particulas do substrato. Sendo assim, objetivou-se nesse trabalho a producao de biocompositos a partir de Pleurotus sajor-caju utilizando os residuos de erva-mate e guarana na proporcao (1:1) (m/m), verificando a influencia da fracao de inoculo 10, 20 e 30% e da temperatura de secagem de 40 e 60°C. Para cada condicao testada foi avaliado o tempo de crescimento micelial, o teor de umidade inicial, a velocidade inicial de secagem, a resistencia a compressao, absorcao de umidade do ar e absorcao de agua. A condicao determinada foi a de 10% de inoculo e secagem a 60°C, pois apresentou maior resistencia a compressao (0,094 MPa), menor absorcao de agua (91%), maior velocidade de secagem (27,7 g/dia). Os biocompositos utilizam o crescimento biologico e nao processos de fabricacao com intenso desperdicio de energia, ainda exigem apenas residuos orgânicos de baixo custo como materia-prima, podendo preencher geometrias complexas apresentando potencial para a confeccao de embalagens, pois sao materiais seguros que apresentaram boa resistencia a compressao e baixa absorcao de umidade do ar e de agua. Palavras-chave: Pleurotus sajor-caju, residuos industriais, cultivo solido, biocompositos.

A cirurgia ortopedica maxilofacial tem como um de seus maiores desafios a reparacao ossea efetiva, principalmente em casos de perdas teciduais extensas por diversas causas. Atualmente, a grande demanda por transplantes e enxertos de orgaos e tecidos tem impulsionado a busca por materiais capazes de atuar no processo de reparacao tecidual. Os biomateriais tem como finalidade, atraves do contato com a interface dos sistemas biologicos, avaliar, tratar, aumentar ou substituir um tecido, orgao ou funcao do corpo. Dessa forma, tomando por base a arquitetura, biocompatibilidade da matriz extracelular de celulose, bem como a presenca de sistema vascular na estrutura de folhas de espinafre, e proposta a investigacao de um tratamento quimico visando sua utilizacao como suporte para crescimento de tecido humano periosteal. Neste contexto, a celulose aparece como uma opcao cada vez mais pesquisada em funcao de suas caracteristicas de biodegradabilidade, biocompatibilidade, baixo custo e por ser uma alternativa sustentavel. Diferentes formas de celulose isolada e seus derivados, assim como associadas a outros biomateriais, tem sido cada vez mais pesquisadas para uso como matriz em processos de reparacao tecidual. Considerando as caracteristicas da celulose como biomaterial, esse estudo visa caracterizar a folha vegetal nativa e apos processo quimico utilizando solucoes ionicas e nao-ionicas, estabelecendo analise comparativa das alteracoes provocadas pelo processamento e seu potencial para utilizacao como matriz bidimensional em reparo de tecido osseo. Foram utilizadas tecnicas de imersao e perfusao em detergentes como protocolos, alem de exposicao de algumas amostras em glutaraldeido, tendo como finalidade a reticulacao da matriz polimerica, bem como imersao em fluido corporal simulado (SBF-Simulated Body Fluid). Os materiais resultantes dos processamentos quimicos foram submetidos as analises de microscopia eletronica de varredura (MEV), espectroscopia de absorcao na regiao de infravermelho (FTIR), analise termogravimetrica (TGA) e analise termica diferencial (DTA). Ao final das caracterizacoes concluiu-se que o protocolo utilizado e uma opcao viavel para o processamento da celulose, de baixo custo, que produz alteracoes estruturais aceitaveis no produto final, porem ensaios como a quantificacao de acido desoxirribonucleico vegetal e ensaios de citotoxicidade sao sugeridos como complementacao. Palavras-chave: Celulose, biomateriais, matriz.

O desenvolvimento de compositos polimericos reforcados com fibras naturais tem recebido grande destaque como tecnologia alternativa para o processamento de novos materiais que proporcionem um menor impacto ambiental, associado a uma baixa densidade, biodegradabilidade e propriedades mecânicas interessantes. Fibras naturais provenientes do coco verde apresentam, devido a sua composicao quimica, maior rigidez e resistencia mecânica comparada a outras fibras vegetais. Porem, fibras vegetais possuem uma baixa interacao com a matriz polimerica, em virtude de seu carater hidrofilico quando comparado a matriz polimerica, hidrofobica. Neste trabalho, fibras de coco (FC) foram tratadas quimicamente por extracao alcalina com hidroxido de sodio (NaOH) e mecanicamente utilizando uma ponteira ultrassonica em meio aquoso, e a tecnica para averiguar os efeitos dos tratamentos nas fibras foi a microscopia eletronica de varredura (MEV). Compositos de polietileno de baixa densidade (LDPE) com diferentes teores de fibra de coco (5 e 10% m/m) foram preparados por mistura no estado fundido, utilizando um homogeneizador de alta rotacao (DRAIS), seguido por prensagem a quente e estampagem para preparacao de corpos de prova. Os compositos de LDPE/FC foram caracterizados quanto as propriedades termicas (calorimetria exploratoria diferencial – DSC), mecânicas (ensaio de tracao uniaxial e ensaio de dureza), caracteristicas morfologicas (MEV) e de superficie (teste de ângulo de contato). O teor de fibra em massa exerceu influencia nas propriedades mecânicas, de forma que um aumento do teor de fibra de coco em massa reduz ligeiramente a resistencia a tracao e provoca um aumento em torno de 100% no valor do modulo elastico do composito. Por meio dos resultados obtidos por MEV e ângulo de contato, ambos os tratamentos se mostraram eficientes, porem sugerindo melhor eficiencia no tratamento via extracao alcalina. Palavras-chave: Compositos polimericos, fibra de coco; polietileno de baixa densidade, tratamentos superficiais.