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Herein, the proof of concept of a sodium polysulfide battery consisting of two electrode chambers being separated by a solid electrolyte is described. The concept is suited for dissolved polysulfide cathodes and has the advantage that both half reactions can be optimized separately. The formation of solid sulfide discharge products is identified as the major limiting factor for cell cycling. This issue can be alleviated by adding solid P2S5. Further improvement can be achieved by replacing diglyme (2G) as the cathode compartment solvent with tetramethylurea (TMU). Using TMU, the cell cycles with Coulombic efficiencies >99% and capacities of 800 mAh g−1 are maintained for at least 30 cycles. Viscosity, density, conductivity, and the electrochemical stability window values of the 2G‐ and TMU‐based electrolytes are compared. The latter shows higher viscosity (2.806 vs 1.603 mPa s), higher density (1.016 vs 0.996 g cc−1), and higher conductivity (4.27 vs 1.45 mS cm−1). The oxidative stability limit of the TMU electrolyte is 3.2 V versus Na+/Na, which is sufficient for polysulfide redox reactions. Vis spectroscopy is used to follow the electrode reaction. In case of TMU, the reaction is based on the redox activity of S3−BL radicals (blue coloration of the catholyte solution).

Polysulfide shuttling is a crucial factor in lithium sulfur batteries responsible for capacity fading and degradation. Liquid phase adsorption in combination with nuclear magnetic resonance and X-ray photoelectron spectroscopy are used to elucidate and quantify polysulfide retention in typical porous cathode materials used in lithium sulfur batteries without cell assembly to achieve a more fundamental understanding of liquid phase adsorption phenomena as a responsible mechanism for polysulfide retention. The individual impact of each pore size increment is quantified on the polysulfide adsorption (PSA). Ultramicropores show eight times higher PSA (1.48 mmol cm-3) than mesopores. Strong heteroatom-doped ultramicropores show even stronger interactions with polysulfides leading to 25 times higher adsorption compared to hydrophobic mesopores. These findings allow to precisely tailor pore structure and heteroatom distribution of cathode materials for next generation lithium sulfur batteries with prolonged cycle life and reduced capacity fading.

Dissertação de mestrado em Técnicas de Caraterização e Análise Química, Este trabalho surge como parte de um projeto de dissertação vinculado à Universidade do Minho, pelo curso de Mestrado em Técnicas e Caracterização de Análises Químicas. O trabalho foi efetuado em ambiente empresarial na Lameirinho S.A., sendo uma empresa direcionada para os têxteis-lar. A primeira parte do estágio consistiu na integração no laboratório de controlo de qualidade de testes físicos e químicos aos tecidos acabados e no laboratório de cor. Os testes físicos e químicos realizados foram a resistência à tração, ao rasgo, à formação de borboto, à abrasão, determinação da contextura, da estabilidade bidimensional, do aspeto após lavagem, da solidez à fricção, da lavagem à água, do suor e da composição do algodão/poliéster. No laboratório de cor foram efetuados tingimentos em tecido de algodão com corantes reativos e retingimentos utilizando os pigmentos. A segunda parte do estágio foi baseada na implementação de novos ensaios, a determinação de resíduos de formaldeído em amostras têxteis, a determinação da solidez à saliva e da solidez à limpeza a seco. A análise de formaldeído nos têxteis tem vindo a ganhar uma enorme importância devido aos problemas que o composto pode trazer à saúde humana. A maior preocupação é quando os artigos são para o uso de bebés/ crianças. A solidez à saliva é particularmente importante quando se trata de têxteis para bebés. Este teste usa uma saliva artificial e tem como finalidade determinar se os corantes podem ser transferidos do têxtil para a boca. A Lameirinho é uma empresa com padrões e regras muito rigorosas principalmente quando o artigo é destinado a bebés/ crianças. Devido a esse fato apresenta um certificado de qualidade muito importante na área têxtil, o Certificado Oeko-tex® Standard 100., This report is presented as the result of a thesis project that was completed as part of a degree course in the University of Minho, integrated in the Masters degree in Analytical Techniques and Characterization by Chemical Analysis. The project was carried out in an industrial environment within the installations of Lameirinho, S.A., a company that produces home-textiles. The first part of the placement involved integration as a member of technical staff in the physical/chemical tests and colours laboratories. The physical-chemical tests that were performed included traction, tearing, pilling, abrasion resistance and contexture determination. Further tests included the determination of bidimensional stability, color fastness to frictional, washing and sweat and the appearance after washing. Compositional evaluation of cotton/polyester mixtures and dyeing of cotton textiles with reactive dyes and re-dyeing using pigments were also carried out. The second part of the placement involved the implementation of new tests: the determination of formaldehyde residues in textile samples and the evaluation of colorfastness to saliva and dry cleaning chemicals. The analysis of formaldehyde in textiles has been assuming greater importance as a result of problems that this compound creates in terms of human health. The principal concern arises when textile articles are used by infants. The objective of this specific test is to use artificial saliva to determine whether dyes might be transferred to an infant´s mouth through contact with textiles. Lameirinho is a firm with high standards, particularly when infant health is concerned. Consequently, one of several important industrial certifications that have been awarded to the firm is the Oeko-tex Standard 100.

Seit den 60er Jahren des vergangenen Jahrhunderts hat die UV- Strahlungsintensität am Erdboden im Mittel zugenommen. Vor dem Hintergrund eines veränderten Lebens- und Freizeitstils sowie einer gestiegenen Lebenserwartung wird dies ursächlich mit einer anhaltenden Zunahme der Hautkrebsinzidenz in Verbindung gebracht. Sonnenschutzmittel sind ein wichtiger Pfeiler der multimodalen Schutzstrategie vor den Kurz- und Langzeitfolgen intermittierender und kontinuierlicher UV-Exposition. Ihre Wirksamkeit ist abhängig von den verwendeten Filtern selbst sowie der Menge, Verteilungshomogenität und Anhaftfähigkeit der Filter auf und im Stratum corneum. Bislang unbeantworteter Bestandteil des aktuellen wissenschaftlichen Diskurses und Anlass für diese Studie war die Frage nach dem möglichen Einfluss einer kosmetischen Vorbehandlung auf die in vivo Wirksamkeit von Sonnenschutzprodukten unter Berücksichtigung von Abwascheinflüssen beim Schwimmen und mechanischem Abrieb durch unterschiedliche Trocknungsvarianten der Haut. Zur Bestimmung von Verteilungshomogenität, Anhaftfähigkeit der Filter und effektivem UV-Schutz von Sonnenschutzmitteln nach einer kosmetischen Vorbehandlung mit Creme oder Lotion wurden 18 Probanden vor und nach dem Schwimmen sowie nach Luft- und Handtuchtrocknung mit der etablierten Kombination aus Tape-Stripping-Verfahren und Photospektrometrie untersucht. Diese minimalinvasive Methode hat sich in einer Vielzahl von Untersuchungen für die Wirksamkeitsbeurteilung von Sonnenschutzmitteln als geeignet erwiesen. Es zeigte sich, dass eine kosmetische Vorbehandlung der Haut keinen Einfluss auf die Filterverteilungshomogenität und den unmittelbar nach Auftrag und Einwirkzeit vorliegenden effektiven UV-Schutz hat. Sie verursachte jedoch eine starke Abnahme der Wasserfestigkeit, mit zusätzlichen Einbußen im UV- Absorptionsgrad von bis zu 15 Prozentpunkten. Wasserkontakt allein reduzierte das Absorptionsvermögen der applizierten Sonnenschutzmittel um etwa 20 Prozentpunkte, maßgeblich durch Verringerung der Filtermenge auf der Oberfläche und in den oberflächennahen Schichten des Stratum corneum. Es ist anzunehmen, dass eine kosmetische Vorbehandlung das Reservoir des Stratum corneum aufsättigt und somit die suffiziente Anhaftung von Sonnenschutzfiltern auf und in der Haut verhindert. Als Folge sind die Filter weniger resistent gegenüber äußeren Einflussfaktoren wie Abwaschung und Abrieb. Von einem Auftrag von Cremes und Lotionen vor der Verwendung von Sonnenschutzmitteln muss daher abgeraten werden. Chemische Interaktionen zwischen den Formulierungen unterschiedlicher Produkte können so zudem vermieden werden. Eine Alternative zur Optimierung der Hautschutzwirkung stellt die Benutzung antioxidantienreicher Sonnencremes und After-Sun-Produkte dar. Das Trockenreiben der Haut mit einen Handtuch verursacht einen zusätzlichen Verlust an UVSchutzwirkung. In unserer Untersuchung verringerte die probandenspezifische Abtrocknung der Haut mit einem Handtuch die vertikal gebundene Filtermenge und UV-Absorption hoch signifikant im Vergleich zu Lufttrocknung. Das jeweilige Ausmaß des mechanischen Filterabriebs und die damit verbundene Verringerung der UV-Schutzwirkung variierte aufgrund interindividuell unterschiedlichen Abtrocknungsverhaltens jedoch stark. Aufgrund bislang noch ungeklärter Fragen zur Strahlungsfokussierung durch Wassertropfen auf der Hautoberfläche kann die Lufttrocknung nicht als alternative Trocknungsvariante empfohlen werden. Zum Erhalt einer suffizienten Sonnenschutzwirkung ist unbedingt die zeitnahe, großzügige Reapplikation der verwendeten Sonnenschutzprodukte anzuraten. Sonnenschutz ist unter gesundheitlichen Gesichtspunkten stets als eine multimodale Gesamtstrategie zu verstehen. Erst durch die Kombination von verschiedenen expositionsminimierenden Verhaltensweisen entsteht ein wirksamer Schutz vor den Folgen akuter und chronischer UV-Einwirkung. In diesem Sinne gilt es primär eine übermäßige Sonnenexposition zu vermeiden. Ist dies nicht möglich sollten Sonnenschutzprodukte möglichst hoher Schutzintensität in reichhaltiger Dosierung direkt auf die nicht vorbehandelte Haut aufgetragen und regelmäßig erneuert werden. Im Umgang mit dem Thema Sonne und Sonnenschutz stehen wir nicht nur vor eine individuellen, sondern aufgrund der hohen gesundheitlicher Relevanz vor eine gesamtgesellschaftlichen Verantwortung, die sich in breitenwirksamer Aufklärung und Transparenz der Test- und Kennzeichnungssysteme ebenso äußern sollte wie in stadtplanerischen und geopolitischen Interventionen., Sunscreens are a key pillar of the multimodal protection strategy against short- and long-term impacts of intermittent and continuous UV exposure. Hitherto, an unanswered part of current, scientific discourse is the question, whether a cosmetic skin pretreatment and drying behaviour have an impact on distribution and adhesiveness of sunscreen filters and therefore on the effective UV protection capacity. In order to evaluate the homogeneity of filter distribution, adhesiveness and effective UV protection of sunscreens after a pretreatment with cream or lotion, 18 volunteers were examined before and after swimming, using the established combination of tape stripping procedure and UV/VIS-spectroscopy. Different modes of skin drying were evaluated. It was shown that a cosmetic skin pretreatment affects neither filter homogeneity, nor effective UV protection prior to water contact. However, compared to non-pretreated skin, a considerable loss of water resistance is caused. Therefore, using a cream or lotion before application of sunscreens is not to be recommended. Due to water immersion and mechanical abrasion sun protection is considerably reduced after swimming and skin toweling. Thus reapplication of sunscreens is essential.