[pt] Reservatórios de shale gas/shale oil possuem elevado grau de anisotropia devido à presença de fraturas naturais (NFs) e também da orientação dos estratos. Com isso as fraturas induzidas hidraulicamente (HFs) interagem com as NFs e geram uma rede de fraturas com morfologia complexa. A existência de NFs modifica o campo de tensões no folhelho e influencia diretamente o comportamento geomecânico das HFs durante a operação de fraturamento, gerando ramificações na fratura dominante e contribuindo para a formação da rede complexa de fraturas. A construção de uma rede de fraturas aumenta significativamente a condutividade da formação, pois conecta fraturas e poros que anteriormente encontravam-se isolados, incrementando assim o índice de produtividade dos poços e proporcionando maior viabilidade econômica nos projetos em reservatórios de shale gas/oil. Este trabalho apresenta uma análise de sensibilidade da influência do espaçamento entre fraturamentos na construção da rede de fraturas complexas gerada em shales, visando entender como este parâmetro modifica o volume de reservatório estimulado e a distribuição de propante na rede de fraturas, de maneira a evitar problemas nesta fase do projeto e assim, manter a sustentação da rede economicamente viável. A revisao de literatura contempla os principais trabalhos publicados sobre este tema e os modelos não-convencionais de fraturas (UFM) usados para a modelagem da rede de fraturas complexas. A análise de sensibilidade será realizada por meio do software MShale, que usa um método estocástico de rede de fraturas discretas (DFN) e resolve numericamente as equações de equilíbrio e da poroelasticidade para shales, em termos de tensões efetivas, além das equações de conservação de massa, momento linear e energia com dissipação viscosa para escoamento lento (creeping flow). Para a análise, os demais parâmetros que influenciam na contrução da rede serão mantidos constantes e somente o espaçamento entre fraturamentos sofrerá variação. / [en] Shale gas/shale oil reservoirs have a high degree of anisotropy due to the presence of natural fractures (NFs) and also the orientation of beddings. Thus, hydraulically induced fractures (HFs) interact with NFs and generate a network of fractures with complex morphology. The existence of NFs modifies the stress field in the shale and directly influences the geomechanical behavior of the HFs during the fracturing operation, generating branches in the dominant fracture and contributing to the complex network of fractures. The construction of a network of fractures significantly increases the conductivity of the formation, as it connects previously isolated fractures and pores, thus increasing the productivity index of the wells and providing greater economic viability in the shale gas/oil reservoir designs. This work presents a sensitivity analysis of the influence of fracturing spacing in the construction of the network of complex fractures generated in shales, aiming to understand how this parameter modifies the volume of stimulated reservoir and the distribution of propant in the network of fractures, in order to avoid problems in this step of the design and thus, maintain the economical viability of the network. The literature review includes the main published works on this subject and the non-conventional fracture models (UFM) used to model the network of complex fractures. Sensitivity analysis will be performed using the MShale software, which uses a stochastic of the discrete fracture network (DFN) method and numerically solves the equilibrium equations and poroelasticity for shales in terms of effective stresses, in addition to mass conservation equations, linear momentum and energy with viscous dissipation for creeping flow. For the analysis, the other parameters that influence the construction of the network will be kept constant and only the spacing between fracturings will suffer variation.

[pt] A crescente demanda pela explotação de óleo em águas cada vez mais profundas representa um desafio para o projeto seguro e eficiente de risers. Tipicamente, o projeto deste elemento estrutural exige um elevado número de análises numéricas e, muitas vezes, se baseia na experiência do projetista, especificamente no que diz respeito à obtenção de uma configuração inicial estruturalmente viável. A automação de tarefas nas fases preliminares de projeto pode proporcionar uma maior eficiência e segurança na seleção de configurações viáveis, além de reduzir o tempo necessário para a realização desta tarefa. Este trabalho propõe uma ferramenta computacional para a otimização de configurações iniciais de risers, satisfazendo requisitos estruturais, operacionais e econômicos. A ferramenta se baseia no método Globalized Bounded Nelder-Mead (GBNM), que não requer o cálculo de gradientes, demanda poucas avaliações da função objetivo por iteração, ou seja, reduz o número de análises dinâmicas realizadas usando o Método dos Elementos Finitos, e permite a implementação de uma estratégia eficiente de paralelização do problema. Para validar e demonstrar a eficiência da ferramenta proposta, são apresentados estudos de caso que reproduzem as condições encontradas em fases iniciais de projetos de risers, bem como uma comparação dos resultados com os obtidos utilizando outros métodos de otimização conhecidos na literatura. / [en] The increasing demand for oil exploitation in deeper water represents a challenge for the safe and efficient design of risers. Typically, the design of this structural member requires a large number of numerical analyses and is often based on the designer’s experience, specifically with respect to obtaining a structurally feasible initial configuration. The automation of tasks in the preliminary stages of design can provide greater efficiency and safety in the selection of feasible configurations, in addition to reducing the time required to perform this task. This work proposes a computational tool to optimize initial riser configurations, satisfying structural, operational and economic requirements. The tool is based on the Globalized Bounded Nelder-Mead method (GBNM), which does not require the computation of gradients, it requires few evaluations of the objective function per iteration, i.e., it reduces the number of dynamic analyses performed using the Finite Element Method, and allows the implementation of an efficient strategy to parallelize the problem. In order to validate and demonstrate the efficiency of the proposed tool, case studies that reproduce the conditions found during the initial stages of the design of risers are presented, as well as a comparison of the results with those obtained using other optimization methods established in the literature.

[pt] Este trabalho apresenta uma proposta de implementação de uma blockchain privada gerenciada por agentes de software para armazenar dados de sáude. A tecnologia blockchain está mudando a maneira com que dados privados são armazenados. Agora é possível compartilhar informações sem revelar quem é o dono da informação. Este trabalho apresenta um sistema que permite que usuários armazenagem dados de saúde em uma blockchain gerenciada por agentes de software. Pesquisas revelaram que dados de saúde devem ser armazenado em blockchains privadas, pois são privadas e não devem ser acessíveis para qualquer pessoa como em blockchains públicas. Técnicas de engenharia de software foram utilizadas para desenvolver a arquitetura proposta. O resultado é uma blockchain privada capaz de manipular dados no padrão HL7 e armazena-los de forma anônima e privada. Agentes de software foram utilizados para realizar todo o processo de recebimento, validação e inserção de dados no blockchain. / [en] This paper presents an implementation approach for a private blockchain that is managed by software agents for healthcare data storage. Blockchain technology is changing the way we store private information. Now, it is possible to share private information while not revealing its owner s identity. This paper presents a solution, which enables users to store medical data by using blockchains along with software agents. Further research work has shown that healthcare data, as sensitive information, should be stored in private blockchains through the use of appropriate methods. Software engineering techniques have been used to achieve the proposed solution. The result is a private blockchain that is suitable for manipulating HL7 data, ensuring anonymity and privacy. This can be achieved through software agents that act as regulatory controls for the private blockchains.

[pt] Esta pesquisa de mestrado tem por objetivo avaliar a confiabilidade metrológica de sensores eletrolíticos (eletroníveis) utilizados para determinar desvios angulares de elementos de estruturas de engenharia civil. A motivação pelo trabalho decorreu da percepção de que usuários de eletroníveis nem sempre consideram a importância do processo de calibração e das incertezas que lhe são associadas na confiabilidade de suas medições. A metodologia utilizada consistiu em avaliar, com o rigor metrológico, um processo de calibração de conjuntos de eletroníveis montados em uma barra rígida, porém pivotada em uma de suas extremidades assim permitindo deslocamentos angulares. O resultado das análises de dados de quatro calibrações típicas de um conjunto de 36 eletroníveis, agrupados de nove em nove, permitiu mostrar que a expressão das incertezas associadas à medição constitui-se em fundamento essencial para assegurar a confiabilidade metrológica dos eletroníveis, assim validando um método de descarte de eletroníveis fora da tolerância admissível para uma determinada aplicação em engenharia. Dentre as conclusões do trabalho foi possível qualificar o tratamento estatístico dos níveis de incerteza como uma estratégia suficientemente robusta para validar o eletronível como instrumento fidedigno para medição de ângulo com um nível de confiança adequado à sua aplicação em engenharia civil. / [en] This master s research aims to evaluate the metrological reliability of electrolytic tilt sensors (electrolevels) used to determine angular deviations of components of civil engineering structures. The motivation for the work arises from the perception that users of electronic devices do not necessarily consider the importance of the calibration process and the uncertainties that are associated to it in the reliability of their measurements. The methodology used consisted in evaluating, with the metrological rigor, a process of calibration of sets of eletronics mounted on a rigid bar, but pivoted at one of its ends thus allowing angular displacements. The result of the data analyzes of four typical calibrations of a set of 36 electrolevels, grouped in four batches of nine sensors each, allowed to show that the expression of the uncertainties associated with the measurement constitutes an essential fundament to assure the metrological reliability of the electrolevels, therefore validating a method of disposal of electrolevels outside the permissible tolerance for a given engineering application. Among the conclusions of the study, it was possible to qualify the statistical treatment of the levels of uncertainty as a sufficiently robust strategy to validate the electrolevel as a reliable instrument for angle measurement with a level of confidence appropriate to its application in civil engineering.

[pt] O objetivo desta dissertação é desenvolver uma metodologia para determinar a estratégia ótima de despacho de usinas térmicas considerando as especificações do contrato de combustível e suas cláusulas de take-or-pay, as oportunidades de compra e venda de energia no mercado spot e as características da usina. Como as decisões de uma etapa têm impacto nas etapas seguintes, há um acoplamento temporal entre as decisões tomadas e o problema tem um caráter de decisão multi- estágio. Além disso, o principal guia para a tomada de decisão é o preço spot, que é desconhecido no futuro e modelado através de cenários. Desta forma, a estratégia ótima de despacho torna-se um problema de decisão sob incerteza, onde a cada etapa o objetivo é determinar a operação que maximize a rentabilidade total (ao longo de vários períodos) da central térmica. A metodologia desenvolvida se baseia em Programação Dinâmica Estocástica (PDE). Exemplos serão ilustrados com o sistema brasileiro. / [en] The objective of this work is to present a methodology to determine the optimal dispatch strategy of thermal power plants taking into account the particular specifications of fuel supply agreements, such as take-or-pay and make-up clauses. Opportunities for energy purchase and selling in the spot market as well as the plant´s technical characteristics are also considered in the optimization process. Since decisions in one stage impact the future stages, the problem is a time- coupled in a multi-stage framework. Moreover, the main driver for the decision-making is the energy spot price, which is unknown in the future and modeled through scenarios. Therefore, the optimal dispatch strategy is a decision under uncertainty problem, where at each stage the objective is to determine the optimal operation strategy that maximizes the total revenues taking into account constraints and characteristics of the fuel supply agreement. The developed methodology is based on Stochastic Dynamic Programming (SDP). Examples and case studies will be shown with the Brazilian system.

[pt] Esta pesquisa teve como objetivo principal estudar o comportamento das fundações de tanques de grande diâmetro durante o teste hidrostático, por meio da interpretação dos recalques medidos em campo (Caso - Fundação Superficial) e dos recalques perimetrais calculados em uma simulação numérica tridimensional pelo método dos elementos finitos (Caso – Radier Estaqueado), de acordo com as normativas nacionais e internacionais que regulamentam a avaliação dessas estruturas. A metodologia consistiu em interpretar os recalques, tanto medidos, quanto calculados, com base ao descrito na norma N-270 (2020) e complementado com a norma API-653 (2018). Os resultados das análises evidenciaram que, mediante um tratamento adequado dos recalques observados nos dos tanques, é possível não apenas verificar a conformidade dos recalques permitidos pela norma N-270 (2020), mas também compreender o comportamento mecânico dos materiais que constituem os tanques conforme a norma API-653 (2018) analisando, com os critérios de recalque consolidados na norma, os recalques fora do plano. Entre as conclusões deste estudo, destacam-se resultados significativos que ressaltam a necessidade crucial de considerar não apenas os recalques das fundações dos tanques, mas também a avaliação detalhada dos componentes que integram os tanques como parte fundamental da análise. / [en] The main objective of this research was to study the behavior of large-diameter tank foundations during hydrostatic testing, by interpreting the settlements measured in the field (Surface Foundation Case) and the perimeter settlements calculated in a three-dimensional numerical simulation using the finite element method (Piled Radier Case), in accordance with the national and international standards that regulate the evaluation of these structures. The methodology consisted of interpreting the settlements, both measured and calculated, based on what is described in standard N-270 (2020) and complemented with standard API-653 (2018). The results of the analysis showed that, by properly treating the settlements observed at the tank control points, it is possible not only to verify the compliance of the settlements allowed by the N-270 (2020) standard, but also to understand the mechanical behavior of the materials that make up the tanks in accordance with the API-653 (2018) standard by analyzing the out-of-plane settlements using the settlement criteria consolidated in the standard. Among the conclusions of this study are significant results that highlight the crucial need to consider not only the settlements of tank foundations, but also the detailed assessment of the components that make up the tanks as a fundamental part of the analysis.

[pt] Em função do ritmo acelerado com que tem surgido inovações de mercado, com as incertezas econômicas, a ascensão de mídias sociais, violações cibernéticas, e diversos outros fatores, os riscos organizacionais tem se tornado cada vez mais complexos e difíceis de serem geridos. É necessário que pensemos em modelos mais completos de representação de informações que possam interpretar os riscos aos quais as empresas estão expostas da maneira mais clara e detalhada possível. A modelagem i-estrela permite que informações sejam representadas sem que sejam excluídos detalhes relevantes para a gestão de riscos das organizações. Este artigo propõe uma modelagem de gestão de riscos por meio do modelo i-estrela, de forma a atender a necessidade de representação de informações complexas no atual ambiente de negócios empresarial. / [en] Due to the accelerated pace with which market innovations have emerged, with economic uncertainties, the rise of social media, security issues, and many other factors, organizational risks have become increasingly complex and challenging to manage. It is essential to think about more complete models of information representation that can interpret the risks to which companies are exposed, as clearly, and detailed as possible. The intentional modeling approach allows information to be represented without excluding details relevant to organizations risk management. This paper proposes a risk management modeling strategy using the iStar language to address the need for enhanced information representation in today s enterprise business environment.

[pt] Nos últimos anos, componentes de aprendizado de máquina têm sido cada vez mais integrados aos sistemas principais de organizações. A construção desses sistemas apresenta diversos desafios, tanto do ponto de vista teórico quanto prático. Um dos principais desafios é a interação eficaz entre atores com diferentes formações que precisam trabalhar em conjunto, como engenheiros de software e cientistas de dados. Este trabalho apresenta três estudos distintos que investigam as dinâmicas de colaboração entre esses dois atores em projetos de aprendizado de máquina. Primeiramente, realizamos um estudo de caso exploratório com quatro profissionais com experiência em engenharia de software e ciência de dados de um grande projeto de sistema habilitado por aprendizado de máquina. Em nosso segundo estudo, realizamos entrevistas complementares com membros de duas equipes que trabalham em sistemas habilitados por aprendizado de máquina para obter mais percepções sobre como cientistas de dados e engenheiros de software compartilham responsabilidades e se comunicam. Por fim, nosso terceiro estudo consiste em um grupo focal onde validamos a relevância dessa colaboração durante várias tarefas relacionadas à sistemas habilitados por aprendizado de máquina e avaliamos recomendações que podem melhorar a interação entre os atores. Nossos estudos revelaram vários desafios que podem dificultar a colaboração entre engenheiros de software e cientistas de dados, incluindo diferenças de conhecimento técnico, definições pouco claras das funções de cada um, e a falta de documentos que apoiem a especificação do sistema habilitado por aprendizado de máquina. Possíveis soluções para enfrentar esses desafios incluem incentivar a comunicação na equipe, definir claramente responsabilidades, e produzir uma documentação concisa do sistema. Nossa pesquisa contribui para a compreensão da complexa dinâmica entre engenheiros de software e cientistas de dados em projetos de aprendizado de máquina e fornece recomendações para melhorar a colaboração e a comunicação nesse contexto. Incentivamos novos estudos que investiguem essa interação em outros projetos. / [en] In recent years, Machine Learning (ML) components have been increasingly integrated into the core systems of organizations. Engineering such systems presents various challenges from both a theoretical and practical perspective. One of the key challenges is the effective interaction between actors with different backgrounds who need to work closely together, such as software engineers and data scientists. This work presents three studies investigating the current interaction and collaboration dynamics between these two roles in ML projects. Our first study depicts an exploratory case study with four practitioners with experience in software engineering and data science of a large ML-enabled system project. In our second study, we performed complementary interviews with members of two teams working on ML-enabled systems to acquire more insights into how data scientists and software engineers share responsibilities and communicate. Finally, our third study consists of a focus group where we validated the relevance of this collaboration during multiple tasks related to ML-enabled systems and assessed recommendations that can foster the interaction between the actors. Our studies revealed several challenges that can hinder collaboration between software engineers and data scientists, including differences in technical expertise, unclear definitions of each role s duties, and the lack of documents that support the specification of the ML-enabled system. Potential solutions to address these challenges include encouraging team communication, clearly defining responsibilities, and producing concise system documentation. Our research contributes to understanding the complex dynamics between software engineers and data scientists in ML projects and provides insights for improving collaboration and communication in this context. We encourage future studies investigating this interaction in other projects.

[pt] Muitas startups e até mesmo empresas de software tradicionais adotaram o uso de MVPs (sigla em inglês para Produto Mínimo Viável) para permitir experimentar rapidamente possibilidades de solução. O conceito de MVP tem influenciado a forma como as equipes de desenvolvimento aplicam as práticas de Engenharia de Software (ES). Entretanto, o entendimento geral desta influência dos MVPs sobre as práticas de ES ainda é pobre. Nosso objetivo é caracterizar o panorama de publicações sobre práticas que têm sido utilizadas no contexto dos MVPs de software e reunir insights dos profissionais sobre as práticas identificadas. Conduzimos um estudo de mapeamento sistemático usando uma estratégia de busca híbrida que consiste em uma busca em banco de dados e um snowballing das referências, para frente e para trás, de forma paralela. Posteriormente, discutimos os resultados do mapeamento em duas sessões de grupos de foco envolvendo doze profissionais da indústria que utilizam amplamente os MVPs em seus projetos para capturar suas percepções sobre os resultados do mapeamento. Identificamos 33 artigos publicados entre 2013 e 2020. Observamos algumas tendências relacionadas às práticas de ideação e avaliação de MVPs. Por exemplo, com relação à ideação, encontramos seis abordagens diferentes (e.g., Design Thinking, Lean Inception) e principalmente práticas informais de envolvimento do usuário final (e.g., workshops, entrevistas). Com relação à avaliação, há uma ênfase nas validações do usuário final baseadas em práticas como testes de usabilidade, testes A/B, e análise dos dados de uso. Entretanto, ainda há pesquisas limitadas relacionadas à avaliação de viabilidade técnica do MVP e estimativa de esforço. Os praticantes das sessões do grupo de foco reforçaram a confiança em nossos resultados no que diz respeito às práticas de ideação e avaliação, estando cientes da maioria das práticas identificadas. Eles também relataram como lidam com as avaliações de viabilidade técnica (envolvendo desenvolvedores durante a ideação e conduzindo experimentos informais) e estimativa de esforço na prática (com base na opinião de especialistas e usando práticas comuns a metodologias ágeis, como o Planning Poker). Nossa análise sugere que há oportunidades para propostas de soluções e estudos de avaliação para tratar de lacunas na literatura relativas à avaliação de viabilidade técnica e estimativa de esforço. Em geral, é necessário investir mais esforço na avaliação empírica das práticas existentes relacionadas ao MVP. / [en] Many startup environments and even traditional software companies have embraced the use of MVPs (Minimum Viable Products) to allow quickly experimenting solution options. The MVP concept has influenced the way in which development teams apply Software Engineering (SE) practices. However, the overall understanding of this influence of MVPs on SE practices is still poor. Our goal is to characterize the publication landscape on practices that have been used in the context of software MVPs and to gather practitioner insights on the identified practices. We conducted a systematic mapping study using a hybrid search strategy that consists of a database search and parallel forward and backward snowballing. Thereafter, we discussed the mapping study results in two focus groups sessions involving twelve industry practitioners that extensively use MVPs in their projects to capture their perceptions on the findings of the mapping study. We identified 33 papers published between 2013 and 2020. We observed some trends related to MVP ideation and evaluation practices. For instance, regarding ideation, we found six different approaches (e.g., Design Thinking, Lean Inception) and mainly informal end-user involvement practices (e.g., workshops, interviews). Regarding evaluation, there is an emphasis on enduser validations based on practices such as usability tests, A/B testing, and usage data analysis. However, there is still limited research related to MVP technical feasibility assessment and effort estimation. Practitioners of the focus group sessions reinforced the confidence in our results regarding ideation and evaluation practices, being aware of most of the identified practices. They also reported how they deal with the technical feasibility assessments (involving developers during the ideation and conducting informal experiments) and effort estimation in practice (based on expert opinion and using practices common to agile methodologies, such as Planning Poker). Our analysis suggests that there are opportunities for solution proposals and evaluation studies to address literature gaps concerning technical feasibility assessment and effort estimation. Overall, more effort needs to be invested into empirically evaluating the existing MVP-related practices.

[pt] Heteroestruturas sensíveis à luz solar possuem grande potencial em diferentes aplicações direcionadas a um futuro limpo e sustentável, como a fotoprodução de hidrogênio (H2) e a remediação ambiental. No contexto da fotocatálise, o dióxido de titânio (TiO2) desempenha um papel crucial devido à sua ampla gama de aplicações, excelente estabilidade química, baixa toxicidade e custo relativamente baixo. No entanto, o TiO2 puro possui algumas desvantagens, como uma alta taxa de recombinação e baixa sensibilidade à luz solar, o que limita sua eficiência em aplicações fotocatalíticas. Portanto, o desenvolvimento contínuo de novos materiais com o objetivo de superar essas desvantagens é obrigatório. Entre as abordagens reportadas para superar as deficiências do TiO2 puro está a formação de heterojunções com outros semicondutores, melhorando a separação de cargas e, portanto, a eficiência fotocatalítica. Óxidos de níquel e óxidos de cobre são relatados como alternativas promissoras para a formação de heterojunções com TiO2, melhorando a transferência de carga e aumentando a absorção de luz no espectro visível do TiO2 puro. Esta tese apresenta diferentes estudos voltados para a síntese e caracterização de novos nanomateriais heteroestruturados eficientes para geração fotocatalítica de hidrogênio e degradação de poluentes perigosos. No primeiro estudo, foi relatada uma heterojunção p-n de NiO/TiO2 obtida via mecanoquímica, que apresentou uma taxa elevada de fotoprodução pelo sol de H2 em comparação com o TiO2 puro (8.85 mmol h-1 g-1 vs. 0.73 mmol h-1 g-1). Em todos os casos, a adição de NiO suportado em TiO2 reduziu a taxa de recombinação e aumentou a absorção de luz visível. Estudos de TEM, XPS e XAS demonstraram que uma dispersão homogênea e uma configuração de spin favorável dos pequenos aglomerados de NiO suportados em TiO2 foram responsáveis pela eficiência superior exibida pela amostra preparada via mecanoquímica, denominada NiO/P90- BM. Notavelmente, testes de ciclagem, de longo prazo e de envelhecimento mostraram que o fotocatalisador relatado é eficiente após vários ciclos, para uso prolongado e após longos períodos de armazenamento. Além disso, foram realizados estudos combinando EPR e a técnica de captura de spin para aprofundar na produção de superóxido e hidroxila pelas heterojunções de NiO/TiO2. Esses estudos forneceram insights sobre a aplicação potencial das heterojunções de NiO/TiO2 para a degradação fotocatalítica de poluentes gasosos e aquosos. Os resultados de EPR lançaram luz sobre a amostra de NiO/P90-BM como a mais eficiente na fotogeração de ROS, revelando que a síntese mecanoquímica resultou em uma arquitetura mais eficiente para a geração de radicais superóxido e hidroxila. Finalmente, foi relatada uma rota simples de química branda para preparar uma heteroestrutura de nanocubos de óxido cúprico (Cu2O NCs) e TiO2, denominada Cu2O NCs/TiO2, como um adsorvente eficiente para a tetraciclina (TC), que é um antibiótico de amplo espectro. FTIR e TGA foram realizados antes e após o processo de adsorção para demonstrar a adsorção de TC pela heteroestrutura Cu2O NCs/TiO2. Além disso, foram realizados testes com irradiação de luz visível para distinguir entre os processos de remoção por adsorção e fotocatalítica. Além disso, foram realizadas medições de EPR usando captura de spin para investigar a fotoprodução de ROS. Curiosamente, não houve fotoprodução de ROS detectável pela heteroestrutura Cu2O NCs/TiO2, demonstrando que a remoção de TC é exclusivamente devido à adsorção. Estes resultados contribuem para esclarecer uma discrepância na literatura quanto à atividade fotocatalítica dos Cu2O NCs sob luz visível. Coletivamente, esta pesquisa avançou o entendimento dos mecanismos fotocatalíticos e relatou novos nanomateriais heteroestruturados, destacando seu potencial para aplicações sustentáveis em diversos contextos relacionados ao meio ambiente e transição energética. / [en] Solar light-responsive heterostructures hold great potential in different applications toward a clean and sustainable future, such as hydrogen (H2) photoproduction and environmental remediation. In the context of photocatalysis, titanium dioxide (TiO2) plays a crucial role due to its wide range of applications, excellent chemical stability, low toxicity, and relatively low cost. However, neat TiO2 has some shortfalls, such as a high recombination rate and low sensitivity to solar light, which limits its efficiency in photocatalytic applications in general. Therefore, the continuous development of new materials aimed at improving these limitations is mandatory. Among the approaches to overcome the neat TiO2 shortfalls is the formation of heterojunctions with suitable semiconductors, improving charge separation and, therefore, photocatalytic efficiency. Nickel oxides and copper oxides are reported as promising alternatives for forming heterojunctions with TiO2, enhancing the charge transfer and broadening the light absorption in the visible spectrum. This thesis presents different studies aimed at the synthesis and characterization of new efficient heterostructured nanomaterials for photocatalytic hydrogen generation and hazardous pollutants abatement. In the first study, a NiO/TiO2 p-n heterojunction obtained via mechanochemistry was reported, which exhibited an improved solar-driven H2 photoproduction rate compared to neat TiO2 (8.85 mmol h-1g-1vs. 0.73 mmol h-1g-1). In all cases, the addition of NiO supported on TiO2 reduced the recombination rate and enhanced the visible light absorption. TEM, XPS, and XAS studies demonstrated that a homogenous dispersion and a favorable spin configuration of NiO clusters supported on TiO2 were responsible for the superior efficiency exhibited by the sample prepared via mechanochemistry, labeled as NiO/P90-BM. Noticeably, cycling, long-term, and aging tests have shown that the reported photocatalyst is efficient after several cycles, prolonged use, and after long periods of storage. Furthermore, studies combining EPR and the spin trapping technique were carried out to delve into the production of superoxide and hydroxyl by NiO/TiO2 heterojunctions. These studies provided insights into the potential application of the NiO/TiO2 heterojunctions for the photocatalytic degradation of gaseous and aqueous pollutants. The EPR results shed light on the NiO/P90-BM sample as the most efficient in ROS photogeneration, revealing that mechanochemical synthesis resulted in a more efficient architecture for generating superoxide and hydroxyl radicals. Besides, a simple soft chemistry route was reported to prepare a heterostructure of cuprous oxide nanocubes (Cu2O NCs) and TiO2, labeled as Cu2O NCs/TiO2, as an efficient adsorbent for tetracycline (TC), which is a broad-spectrum antibiotic. FTIR and TGA were carried out before and after the adsorption process to demonstrate the adsorption of TC by the Cu2O NCs/TiO2 heterostructure. Additionally, tests with visible light irradiation were performed to distinguish between adsorption and photocatalytic removal processes. In addition, EPR measurements were also carried out using spin trapping to investigate the ROS photoproduction. Interestingly, there was no detectable ROS photoproduction by the Cu2O NCs/TiO2 heterostructure, demonstrating that TC removal is solely due to adsorption. These results contribute to clarifying a discrepancy in the literature regarding the photocatalytic activity of Cu2O NCs under visible light. Collectively, this research has advanced the understanding of photocatalytic mechanisms and reported new heterostructured nanomaterials, while highlighting their potential for sustainable applications in diverse environmental and energy transition related contexts.