[pt] O processo industrial para a síntese de amônia utiliza um catalisador de ferro triplamente promovido, operando em condições drásticas a temperaturas entre 400 e 700°C e a uma pressão bastante elevada (aproximadamente 300 atm). Novos catalisadores vêm sendo estudados, em substituição ao ferro, para aumentar ainda mais a produção de NH3. A principal vantagem dos catalisadores a base de rutênio é que eles são menos sensíveis à contaminação pela amônia que os catalisadores a base de ferro. O objetivo deste trabalho foi avaliar catalisadores de rutênio suportados em zeólitas e hidrotalcita promovidos por cátions básicos para a síntese de amônia. Foi verificada a influência do tipo de suporte nos catalisadores de rutênio, do tipo e forma de introdução dos precursores de rutênio, o papel da adição de cátions promotores (Ba e Cs) sobre a interação metal-suporte e na atividade dos catalisadores de rutênio na reação de síntese de amônia. Os catalisadores de rutênio suportados na hidrotalcita apresentaram as maiores conversões na reação de síntese de amônia. Eles apresentaram os mais altos níveis de dispersão e redução das partículas metálicas. O bário, apesar de ter diminuído menos a interação do rutênio com o suporte, se mostrou um promotor mais efetivo na reação de síntese de amônia que o césio. A ordem de introdução do bário apresentou efeitos diferentes, dependendo do suporte, sobre o desempenho dos catalisadores de rutênio. O método de impregnação com carbonila de rutênio se mostrou o mais efetivo, conduzindo a catalisadores de rutênio mais básicos e mais ativos na reação de síntese de amônia. / [en] The industrial ammonia synthesis process uses a triple promoted iron catalyst, operating at drastic temperature conditions between 673K and 973K, and high pressure (300atm). New catalysts have been studied, replacing iron, to increase NH3 production. The main advantage of Ru-based catalysts is that they are less sensitive to poisoning by ammonia than Fe-based catalysts. The aim of this work was to evaluate ruthenium catalysts supported on zeolites and hydrotalcite promoted by basic cations for ammonia synthesis reaction. The influence of the support type on the ruthenium catalysts and of introduction way of the ruthenium precursors was verified. Also the hole of the cationic promoters (Ba and Cs) on the metal-support interaction and on the ruthenium catalysts activity in the ammonia synthesis reaction was examined. The ruthenium catalysts supported on hydrotalcite had the highest conversion in the ammonia synthesis reaction. They presented the highest degrees of dispersion and reduction of metallic particles. The barium, despite having decreased the interaction between the ruthenium and the support, showed to be a more effective promoter on the synthesis of ammonia than the cesium. The barium introduction order resulted in different effects over the ruthenium catalysts performance depending on the support. The impregnation method with ruthenium carbonil was the most effective, leading to more basic ruthenium catalysts and more actives in the ammonia synthesis reaction.

[pt] No presente trabalho realizou-se a síntese e caracterização de complexos de zinco e cádmio no estado sólido. Foram sintetizados complexos binários e ternários envolvendo os aminoácidos: glicina,ácido aspártico, metionina, cisteína e o tripeptídeo glutationa, os quais formam parte de diversas proteínas que atuam no sistema nervoso central. Embora estudos em solução envolvendo a formação de complexos entre estes metais e aminoácidos tenham sido realizados, há o reconhecimento de que, em diversas doenças neurodegenerativas, ocorre a precipitação de aglomerados sólidos provenientes de proteínas. Isto cria a necessidade de se estudar estes sistemas no estado sólido. Assim, no presente trabalho, foram desenvolvidas rotas de sínteses, que permitem a obtenção destes complexos em condições próximas ao meio biológico. Modelos simples foram sintetizados e caracterizados pelas técnicas de Espectroscopía Infravermelha, Espectroscopía Raman, Análise Termogravimétrica, Análise Elementar e Absorção Atômica. Foi selecionado um composto com cisteína para realizar um estudo espectroscópico detalhado, utilizando cálculos de mecânica quântica, permitindo a atribuição das bandas nos espectros infravermelho e Raman, identificando-se as bandas M-S e M-N de difícil caracterização. A conclusão deste trabalho mostrou que a grande afinidade destes metais (zinco e cádmio) pelo enxofre permite a realização das sínteses mesmo em meio ácido, observando-se uma redução na tendência de precipitação ao passar dos compostos binários, a ternários e à glutationa. Tripeptídeos como a glutationa facilitam a formação de soluções coloidais estáveis, acontecendo a formação de fases sólidas após um grande período de tempo. Assim, um aumento no potencial zeta, permite a formação de uma fase sólida em poucas horas. / [en] In the present work the synthesis and characterization of solid state zinc and cadmium complexes with sulfured amino acids were performed. Binary and ternary complexes, involving glycine, aspartic acid, methionine, cysteine and glutathione tripeptide were synthetized. These compounds form several proteins that act in the central nervous system. Although studies on the formation of complexes between these metals and amino acids in solution, were realized it is a relevant and interesting topic the fact that in several neuro-degenerative illness occur the precipitation of solid agglomerates from proteins. This shows the necessity of study these systems in the solid state. Thus, in the present work, different routes of synthesis were developed in similar conditions to the biological medium. Simple models were synthesized and characterized by Infrared spectroscopy, Raman spectroscopy, Thermogravimetric analysis, Elemental analysis and Atomic absorption spectrometry. These complexes allow the comprehension of the complex molecules which form these systems. A compound with cysteine was chosen to perform a detailed spectroscopic study using quantum mechanical calculation which permitted identification of the the infrared and Raman spectra bands, M-S and M-N which are very difficult to characterize. The conclusion of this work showed that the big affinity of these metals (zinc and cadmium) for sulfur allowed the synthesis in acid medium. It was observed a reduction in the tendency of precipitation when passing binary from binary to ternary compounds and then to glutathione. Tripeptides like glutathione facilitated the formation of stable colloidal solutions, and the formation of solid phases only occurred after a considerable period of time, so, an increase in the zeta potential allows the formation of a solid phase in few hours.

[pt] Várias formas de produção de material nanoestruturado têm sido estudadas, mas uma alternativa bastante atrativa e de baixo custo surgiu no final da década de 1990, se trata da síntese hidrotérmica alcalina de nanotubos monocristalinos à base de TiO2 (método de Kasuga). Diversos óxidos de Ti já foram empregados com sucesso como precursores para a produção de nanotubos/nanofios através do método de Kasuga. O uso de areias minerais contendo Ti como precursor é uma opção muito atrativa devido ao seu baixo custo. No presente trabalho, nanomateriais 1-D de titanatos foram produzidos através do método de Kasuga utilizando areia mineral de rutilo brasileira com 89 porcento de TiO2. E o principal objetivo é verificar a relação entre o tamanho da partícula do precursor, areia de rutilo, com a morfologia nanoestruturada do produto obtido após o tratamento hidrotérmico, alcançando uma melhor compreensão do mecanismo de formação dos nanotubos/nanofios. Também foi estudado o efeito do tempo de síntese na morfologia final e a estabilidade deste material em solução aquosa ácida. / [en] Various forms of production of nanostructured material were studied, but a attractive alternative and the low cost came in the end of the 1990 decade, it is the alkali hydrothermal synthesis of nanotubos monocrystalline formed by TiO2 (Kasuga method). Various oxides of Ti already were used how precursors to production of nanotubes/nanowire through Kasuga method with success. The use of minerals sands containing Ti with precursor is an option so attractive due its low cost. In this present work, titanates 1-D nanomaterials were produced through Kasuga method using Brazilian rutile mineral sand with 89 per cent of TiO2. And the principal objective is check the relation between the particle size of precursor, rutile sand, with the morphology nanostructured of the product obtained after hydrothermal treatment, reaching a better understanding of the mechanism of nanotubes/nanowire formation. Was studied the effect of synthesis time in the morphology and the stability this material in acid aqueous solution too.

[pt] O presente trabalho trata da síntese, caracterização e estudo espectroscópico de novo ligante derivado da reação do ácido barbitúrico e isoniazida e seus respectivos complexos de zinco e cobre que foram todos igualmente estudados. Foi proposto um roteiro de síntese em meio aquoso utilizando metodologia gráfica para delinear as melhores condições de obtenção dos produtos. Um estudo espectroscópico completo dos reagentes foi realizado para ajudar na caracterização do ligante e dos complexos. A interpretação dos espectros de infravermelho e Raman foi acompanhada com os cálculos mecânico-quânticos utilizando o método DFT/B3LYP e o conjunto de base 3-21G acompanhado com os dados experimentais obtidos pela análise da segunda derivada do espectro. Os espectros de infravermelho com transformada de Fourier, e Raman tendo como base a estrutura proposta de acordo com os dados de CHN, RMN e absorção atômica, apresentaram uma excelente concordância com os espetros experimentais. A baixa solubilidade do ácido barbitúrico e seus derivados em regiões de pH acima de 5 produz uma mistura de hidroxo-complexos que dificulta o estudo das regiões de baixa energia, onde os modos vibracionais metal-ligante ocorrem. A metodologia gráfica empregada permitiu a obtenção de produtos mais puros e cristalizados possibilitando a correta caracterização espectroscópica de todos os modos vibracionais. / [en] The present study examined the synthesis, characterization, and spectroscopic study of new ligand derived from the reaction of barbituric acid and isoniazid. The ligand was used to synthetize complexes of zinc and copper and these complexes were analyzed. A synthesis plan was proposed in an aqueous medium using a graphical methodology, ensuring the best conditions to obtain the products. A complete spectroscopic study of reagents was implemented to aid in the characterization of both the ligand and the complexes. The interpretation of infrared spectra and Raman was complemented with a quantum-mechanical calculation method using DFT / B3LYP and a 3-21G basis. These calculations were compared with experimental data obtained by analyzing the second derivative of the spectrum. Based on the structure proposed according to the data of CHN, NMR, and the atomic absorption; the infrared spectra with a transformed Fourier and Raman were in line with the experimental spectra. Lastly, these conclusions lead us to better understand the complexities in spectroscopic characterization of compounds derived from barbituric acid and its coordination compounds. The low solubility of barbituric acid and its derivatives in pH regions above 5 creates a mixture of hydroxide complexes which complicate the study of low energy regions, where the metal-ligand vibrational modes occur. The graphical methodology used allowed us to obtain purer crystallized products, enabling the correct spectroscopic characterization of all vibrational modes.

[pt] Problemas de projeto afetam quase todo sistema de software, fazendo com que a sua manutenção seja cara e impeditiva. Como documentos de projeto raramente estão disponíveis, desenvolvedores frequentemente precisam identificar problemas de projeto a partir do código fonte. Entretanto, a identificação de problemas de projeto não é uma tarefa trivial por diversas razões. Por exemplo, a materialização de problemas de projeto tende a ser espalhada por diversos elementos de código anômalos na implementação. Infelizmente, trabalhos prévios assumiram erroneamente que cada anomalia de código individual – popularmente conhecida como code smell – pode ser usada como um indicador preciso de problema de projeto. Porém, evidências empíricas recentes mostram que diversos tipos de problemas de projeto são frequentemente relacionados a um conjunto de anomalias de código inter-relacionadas, conhecidas como aglomerações de anomalias de código. Neste contexto, esta dissertação propõe uma nova técnica para a síntese de aglomerações de anomalias de código. A técnica tem como objetivo: (i) buscar formas variadas de aglomeração em um programa, e (ii) sumarizar diferentes tipos de informação sobre cada aglomeração. A avaliação da técnica de síntese baseou-se na análise de diversos projetos de software da indústria e em um experimento controlado com desenvolvedores profissionais. Ambos estudos sugerem que o uso da técnica de síntese ajudou desenvolvedores a identificar problemas de projeto mais relevantes do que o uso de técnicas convencionais. / [en] Design problems affect almost all software projects and make their maintenance expensive and impeditive. As design documents are rarely available, programmers often need to identify design problems from the source code. However, the identification of design problems is not a trivial task for several reasons. For instance, the reification of a design problem tends to be scattered through several anomalous code elements in the implementation. Unfortunately, previous work has wrongly assumed that each single code anomaly - popularly known as code smell - can be used as an accurate indicator of a design problem. There is growing empirical evidence showing that several types of design problems are often related to a set of inter-related code anomalies, the so-called code-anomaly agglomerations, rather than individual anomalies only. In this context, this dissertation proposes a new technique for the synthesis of code-anomaly agglomerations. The technique is intended to: (i) search for varied forms of agglomeration in a program, and (ii) summarize different types of information about each agglomeration. The evaluation of the synthesis technique was based on the analysis of several industry-strength software projects and a controlled experiment with professional programmers. Both studies suggest the use of the synthesis technique helped programmers to identify more relevant design problems than the use of conventional techniques.

[pt] Esta tese investiga a utilização de computação evolutiva aplicada à síntese de circuitos eletrônicos. A computação evolutiva compreende uma classe de algoritmos que utilizam certos aspectos da evolução natural como metáforas. Particularmente, a seleção natural, a recombinação de material genético e a mutação são os mecanismos biológicos nos quais a maior parte destes algoritmos evolutivos buscam inspiração. Embora algoritmos evolutivos tenham encontrado em problemas de otimização o seu maior potencial de aplicação, a utilização dos mesmos na síntese de circuitos eletrônicos vem sendo intensamente investigada nos últimos anos, dando início à área de pesquisa denominada de Eletrônica Evolutiva. Esta tese enfoca a área de eletrônica evolutiva sob o ponto de vista de engenharia de circuitos, e seu maior objetivo é oferecer embasamento teórico e experimental para proposta de novas ferramentas de Computer Aided Design (CAD) de circuitos eletrônicos. Nesta pesquisa, a utilização de algoritmos evolutivos não se restringiu àqueles que empregam apenas os três operadores genéticos descritos anteriormente, isto é, seleção, recombinação e mutação. Investigou-se a inclusão de novos métodos e operadores ao fluxo básico dos algoritmos evolutivos, com o propósito de melhorar seu desempenho em problemas na área de Eletrônica Evolutiva. Particularmente, estudou-se a utilização de complexidade através de sistemas com representação variável sistemas evolutivos que utilizem como metáfora o conceito biológico de especiação. Além disso, uma nova metodologia para otimização com múltiplos objetivos, baseada em conceitos de aprendizado de Redes Neurais Artificiais, for também concebida nessa tese. Realizou-se um amplo estudo de casos, abrangendo eletrônica analógica, digital e microeletrônica. Uma grande variedade de circuitos de caráter prático foi sintetizada, tais como: filtros, amplificadores, osciladores, retificadores, receptores, comparadores, multiplexadores e portas digitais básicas. Novos paradigmas de eletrônica evolutiva foram também concebidos, com o intuito de tornar os circuitos projetados competitivos com aqueles convencionalmente utilizados; estes paradigmas referem-se à forma como os circuitos são avaliados ao longo do algoritmo evolutivo. A plataforma para realização dos experimentos consistiu de simuladores de circuitos e também de circuitos integrados reconfiguráveis. Os resultados mostram que esta nova classe de ferramentas de CAD pode chegar a circuitos mais eficientes do que os obtidos por ferramentas convencionais. Além disso, circuitos eletrônicos sintetizados por computação evolutiva são em geral bastante distintos daqueles projetados convencionalmente, o que contribui para a concepção de novas metodologias de projeto. / [en] This thesis investigates the application of evolutionary computing techniques in the synthesis of electronic circuits. Evolutionary computation encompasses a particular class of algorithm which employ some aspects of natural evolution as metaphors. Particularly, most of these algorithms borrow ideas from the natural selection, genetic material recombination and mutation biological mechanisms. Even though evolutionary algorithms have been intensively investigates recently, starting a new research area called Evolutionary Electronics. This work focuses on evolutionary electronics from a enginnering perspective and the main objective is the proposal of a new generation of a Computer Aided Design (CAD) tools. Many case studies have been analysed, covering digital and analog microelectronics. The work aimed the achievement of competitive results comparing to other CAD tools. The research has made use of evolutionary algorithms tailored to these application, by including other genetic operators besides the ones defined above. The following methods have been embedded in the evolutionary methodology: memory based genetic algorithms, use of variable length representation systems and the use of the biological speciation metaphor. Furthermore, a new multiple-objective optimization method, based on artificial neural networks learning algorithms, has also been employed in the case studies. A large number of circuits of practical interest have been sysnthesised, such as filters, amplifiers, oscillators, rectifiers, receptors, comparators refer to new approaches for circuits evaluation, particularly in the digital domain. Circuit simulators and analog the reconfigurable circuits have been used as platforms for the evolutionary process. The results show that the circuits synthesided through evolutionary computation are, in some cases, more efficient than the human designed ones. Besides, the evolved circuits are usually quite different from their human designed counterparts, which can contribute to the creation of new design methodologies. The author identified many promising ways of evolutionary algorithms application in analog and digital design, which may, in the future, overcome conventional design in terms of area, speed and power consumption.

[pt] Neste trabalho foram sintetizadas amostras bimetálicas de cobalto e ferro suportadas em sílicas mesoporosas do tipo SBA-15 e HMS. A preparação das mesmas ocorreu pelo método de impregnação incipiente do ponto úmido com soluções aquosas de nitratos de Co e Fe para obtenção de amostras com 25% p/p total de metal. Para estudos de efeitos comparativos das diversas propriedades, amostras monometálicas de Co ou Fe foram também preparadas com o mesmo teor metálico. Para investigar o efeito de diferentes direcionadores de estrutura, duas séries da sílica mesoporosa HMS foram preparadas utilizando dois tipos de direcionadores: dodecilamina (DDA) e tetradecilamina (TDA). As amostras foram caracterizadas por medidas de fisissorção de N(2), análise de difração de Raios-X (DRX), redução com temperatura programada (RTP), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), quimissorção de H(2) e espectroscopia fotoeletrônica de raios-X (XPS). A quantidade de metal incorporado foi estimada por espectroscopia de absorção atômica (EAA). Os suportes foram também caracterizados por análise diferencial termogravimétrica (ATG/ATD). As curvas ATG evidenciaram que os direcionadores de estrutura foram, em grande parte, removidos até 700 K. As propriedades de textura mostraram que após a introdução metálica no suporte SBA-15, a área específica, o volume de poros e o diâmetro de poro decresceram em menor extensão para a amostra bimetálica em relação às monometálicas. As análises de DRX detectaram a formação das fases de Co(3)O(4) e CoFe(2)O(4) para todas as amostras bimetálicas; sendo que para a amostra de Co-Fe/HMS (TDA), a fase a-Fe(2)O(3) foi também indicada. A presença do suporte HMS (TDA) resultou na formação de fases cristalitas de maiores dimensões. Os valores das espessuras de parede para os suportes do tipo HMS foram maiores em relação aos encontrados na literatura, sugerindo a formação de materiais mais estáveis. Os perfis de RTP foram similares entre as amostras monometálicas e bimetálicas, entretanto, maiores temperaturas de redução do óxido de cobalto na amostra bimetálica foi indicada em relação às amostras monometálicas de cobalto, no suporte HMS (TDA). Uma interação metal-suporte mais forte foi evidenciada para a amostra Co-Fe/SBA-15. As medidas de quimissorção de H(2) indicaram valores das dispersões metálicas maiores para as amostras bimetálicas em comparação as monometálicas de ferro e menores em relação às monometálicas de cobalto. A partir das micrografias obtidas por MET, foi observada uma menor formação (percentual) de aglomerados para a amostra de Co-Fe/SBA-15 em relação à de Co-Fe/HMS (DDA). O espectro Co2p resultante da análise de XPS, para a amostra bimetálica de Co-Fe/HMS (DDA) indicou a presença de Co(3)O(4). O catalisador de Co-Fe/HMS (DDA) apresentou maiores seletividades para C(5+) e álcoois em relação ao catalisador Fe/HMS (DDA) na síntese de Fischer-Tropsch. O parâmetro de probabilidade de crescimento da cadeia (a) foi maior para o catalisador bimetálico Co-Fe/HMS (DDA) em comparação ao catalisador Co-Fe/SBA-15. Ambos os catalisadores bimetálicos exibiram uma seletividade (%) maior para a fração de leves, C2-C4. / [en] In this work, cobalt and iron bimetallic samples supported on SBA-15 or HMS mesoporous sílicas were prepared by incipient wetness impregnation. Cobalt nitrate and iron salts were used to obtain samples containing 25 wt% total of metal content. Also, a series of supported monometallic cobalt or iron samples were synthesized, with the same metal loading, and compared to bimetallic ones. In order, to investigate the effect of different templates, a series of HMS sílicas have been prepared using two types of structure direction: dodecylamine (DDA) and tetradecylamine (TDA). The samples were cheracterized by N(2)-physisorption, X-ray diffraction (XRD), temperature programmed reduction (TPR), transmission electron microscopy (TEM), H(2) chemisorption and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis. The amount of incorporated metal was estimated by atomic absorption spectroscopy (AAS). The supports were, also, characterized by thermogravimetric (TGA), as well as differential thermal (DTA) analyses. The TGA/DTA curves showed that the templates were mainly removed until 700 K. The textural properties revealed that after metal introduction to SBA-15 support, specific area, pore volume and pore diameter decreased in a lesser extension for the bimetallic sample compared to monometallic ones. XRD measurements detected the formation of Co(3)O(4) and CoFe(2)O(4) phases for all bimetallic samples. For Co-Fe/HMS (TDA) sample, the a-Fe(2)O(3) phase formation and a higher Co(3)O(4)/CoFe(2)O(4) crystallite sizes were also observed. The wall thickness valour for HMS supports was higher than previously reported values, suggesting more stable materials. The TPR profiles indicated similar behavior between bimetallic and monometallic samples. In case of cobalt oxide on bimetallic sample, higher reduction temperatures were indicated compared to monometallic ones for HMS (TDA) support. A higher interaction metal-support was showed for Co-Fe/SBA- 15. According to hydrogen chemisorption, the bimetallic samples dispersions were higher than iron monometallic and lower than cobalt monometallic samples. From TEM microphotografs, it was observed a lesser fraction of agglomerates to Co-Fe/SBA-15 than Co-Fe/HMS (DDA) sample. XPS spectrum of Co2p region indicated the presence of Co(3)O(4) for the bimetallic sample, Co-Fe/HMS (DDA). The Fe-Co/HMS (DDA) bimetallic catalyst showed higher C(5+) and alcohols selectivities than Fe/HMS (DDA) on the Fischer-Tropsch reaction. Also, the bimetallic cobalt and iron based catalyst supported on HMS (DDA) recorded a higher value for the chain growth parameter (a) than Co-Fe/SBA-15. Both bimetallic catalysts exhibited highter selectivities (%) for lighter fractions, C2-C4.

[pt] Nanocompósitos de cobre com nanotubos de carbono (Cu-CNT) são considerados promissores para aplicações em materiais eletrônicos, trocadores de calor e como elementos estruturais. Espera-se que com a adição de CNTs, a matriz de cobre possa melhorar as propriedades mecânicas e de transporte. No presente estudo foram produzidos materiais nanocompósitos de matriz de cobre reforçados 0,5, 2 e 5,0 por cento em massa de MWCNT. O procedimento parte da funcionalização dos MWCNTS por método de oxidação convencional e microondas, e sua posterior incorporação na solução de nitrato de cobre, dispersão, dissociação e redução in-situ, com atmosfera de hidrogênio. Foram avaliadas soluções dispersantes como a água e THF no processo da síntese. Técnicas de compactação a frio com posterior sinterização convencional e Spark Plasma Sintering (SPS) foram usadas para produção de pastilhas. Os CNTs funcionalizados pelo método convencional se mostram efetivos para dispersão e decoração quando utilizado THF como solução dispersante. Análises por TEMEELS indicam a presença de cobre metálico na interface Cu-MWCNT. As pastilhas produzidas por sinterização convencional apresentaram tamanho de grão entre 50 nm e 4 um, com boa distribuição dos CNTs, assim como uma diminuição na resistividade elétrica em 98 por cento usando 5wt por cento MWCNT. Por outro lado, as pastilhas produzidas por SPS apresentaram tamanho de grão entre 50nm e 2 um, com alta segregação e modificação dos MWCNTs nos contornos de grão da matriz, assim como o aumento na resistividade elétrica. Aumento de 139 por cento na dureza e 65.5 por cento no módulo de elasticidade foi observado na amostra contendo 0.5 wt por cento MWCNTs produzida por SPS, enquanto valores similares ou inferiores foram observados nas outras frações em massa de MWCNTs. / [en] Copper- multiwall carbon nanotube nanocomposites (Cu-MWCNT) are been considered as a promising material for applications in electronic materials, heat exchanger and structural elements. It is expected that MWCNT addition in a copper matrix can improve the mechanical and transport properties. In this work Cu matrix nanocomposites reinforced with 0,5 wt percent; 2 wt percent; and 5,0 wt percent MWCNT were produced. The procedure starts from the MWCNTs functionalization by conventional oxidation and microwave methods and subsequent incorporation into the copper nitrate solution, dispersion, dissociation, and in-situ reduction in hydrogen atmosphere. Also, it was evaluated water and THF solutions for MWCNTs dispersants. Cold compaction follow by conventional sintering and Spark Plasma Sintering (SPS) techniques were used to produce pellets. CNTs functionalized by conventional method are shown effective for dispersing and decorating CNTs when THF was used as dispersant solution. TEM-EELS analyses indicate the presence of metallic copper in the Cu- MWCNT interface. Pellets produced by conventional sintering were in the 50nm - 4 um grain size, with good CNT distribution and decreasing in 98 per cent the electrical resistivity using 5wt percent MWCNT. Meanwhile, pellets produced by SPS were in the 50nm - 2um grain size with high segregation and modification of MWCNTs at the grain boundaries, as well as the increase in electrical resistivity. Increase of hardness 139 percent and 65.5 percent in elastic modulus were observed in the sample containing 0.5 wt percent MWCNTs produced by SPS, while similar or lower values were observed in the other MWCNTs fractions.

[pt] Oxido de zinco foi sintetizado por evaporação, condensação e oxidação de Zn metálico sob pressão atmosférica. Foram desenvolvidos dois métodos de síntese, estacionário e dinâmico. No primeiro foi utilizado um reator tubular de alumina com controle local da temperatura. A evaporação do Zn aconteceu na faixa de temperaturas 900 - 1000 °C sob pressão e gradiente térmico controlados. Zn metálico foi introduzidos no reator e, durante o processo de aquecimento, o oxigênio contido no ambiente, reage com a superfície do Zn formando uma camada de ZnO que encapsula o Zn liquido contendo o vapor de Zn gerado. Quando a pressão na cápsula supera a pressão ambiental trincas são formadas na capa de óxido permitindo a emissão do vapor de Zn, que se oxida na medida que percorre o reator e, dependendo da sua trajetória, obtém-se cristais nanometricos e micrométricos de ZnO numa variedade de morfologias. O sistema dinâmico foi desenvolvido num reator de quartzo com as extremidades fechadas e permitindo a injeção controlada de argônio e oxigênio. Em todos os experimentos, predomina a presença de tetrapodos com braços finos piramidais e dimensões na faixa desde poucas centenas de nanômetros até várias micra. Estas nanopatículas foram caracterizadas por microscopia eletrônica (MEV e MET) e as suas propriedades ópticas foram analisadas por catodoluminescência mostram que a energia de emissão UV é originada do volume, enquanto e a verde emana essencialmente da sua superfície, indicando a relação com as lacunas de oxigênio. / [en] Zinc Oxide hás been synthesized by evaporation, condensation, and oxidation of methallic zinc under atmospheric pressure. Two methods of synthesis, denominated stationary and dynamic, were developed in this study. In the stationary system has the local control of temperature and a alumina tube-furnace reactor has been used. Zn was evaporated at 900-1000 C in an alumina tube under controlled pressure and heating profile. Pieces of Zn were introduced into the alumina tube. During heating, the ambient oxygen reacted with the Zn surfcace to form a layer of ZnO, which encapsulated the liquid Zn vapor. Zinc oxidizes as it travels though air, and, depending on its trajetory, a variety of morphologies. The dynamic system was based on a quartz tube reactor seled at both ends and with controlled injection of argon and oxygen while the process takes place at 900 C. One dominant structure is in the form of tetrapods whose ends form the apices of regular tetrapodron, with dimensions ranging from a few hundred nanometers to several microns. The nature of these nanostructures was characterized by transmission electron microscopy (SEM and TEM) and their optical properties have been studied using and cathodoluminescence. Images show that the UV emission originates bulk of the legs, while the green emission emanates from the surface, indicative of it being related to oxygen vacancies. / [es] El óxido de zinc fue sintetizado por evaporación, condensación y oxidación de Zn metálico bajo presión atmosférica. Se desarrolaron dos métodos de síntesis, estacionário y dinâmico. En el primeiro se uso un reactor tubular de alúminia con control local de temperatura. La evaporación de ZnO ocurrió dentro del intervalo de temperatura 900 - 1000 C en un ambientede temperatura y presión controlados. Se introduce el Zn metálico en el reactor y durante el processo de calentamiento, el oxigênio del ambiente reacciona con la superfície de Zn creando una capa de ZnO que encapsula el Zn liquido conteniendo el vapor de Zn generando. Cuando la presión de la cápsula alcanza una presión crítica forma fisuras en la de óxido, capa permitiendo la emissión de vapor de Zn, que se oxida la medida que ocorre el reactor y dependiendo de su trayectoria se obtienen cristales nanométricos e micrométricos de ZnO con una variedad de morfologias. El sistema dinâmico fue desarollando en un reactor de cuarzo con los extremos cerrados y permitiendo la inyección controlada de argón y oxígeno (900 C). en todos los experimentos, predomina la presiencia de trepodos con brazos finos piramidales e con dimensiones desde poças centenas de nanômetros asta vários micrómetros. Estas nanopartículas fueron caracterizadas por microscopia electrónica (MEV e MET) y sus propriedades ópticas fueron analizadas por catodoluminiscencia y fotoluminiscencia. Imagines monocromáticsa de catodoluminiscencia muestran que la energia de emisión UV se origina en el volumen, mientras que la verde emana principalmente de la superfície, indicando su relación con lãs vacâncias de oxigeno.

[pt] Esta dissertação investiga o uso de programação genética linear na síntese automática de programas em linguagem de montagem para microcontroladores, que implementem estratégias de controle de tempo ótimo ou sub-ótimo, do sistema a ser controlado, a partir da modelagem matemática por equações dinâmicas. Uma das dificuldades encontradas no projeto convencional de um sistema de controle ótimo é que soluções para este tipo de problema normalmente implicam em uma função altamente não-linear das variáveis de estado do sistema. Como resultado, várias vezes não é possível encontrar uma solução matemática exata. Já na implementação, surge a dificuldade de se ter que programar manualmente o microcontrolador para executar o controle desejado. O objetivo deste trabalho foi, portanto, contornar tais dificuldades através de uma metodologia que, a partir da modelagem matemática de uma planta, fornece como resultado um programa em linguagem de montagem. O trabalho consistiu no estudo sobre os possíveis tipos de representações para a manipulação genética de programas em linguagem de montagem, tendo sido concluído que a linear é a mais adequada, e na implementação de uma ferramenta para realizar os três estudos de caso: water bath, cart centering e pêndulo invertido. O desempenho de controle dos programas sintetizados foi comparado com o dos sistemas obtidos por outros métodos (redes neurais, lógica fuzzy, sistemas neurofuzzy e programação genética). Os programas sintetizados demonstraram, no mínimo, o mesmo desempenho, mas com a vantagem adicional de fornecerem a solução já no formato final da plataforma de implementação escolhida: um microcontrolador. / [en] This dissertation investigates the use of genetic programming in automatic synthesis of assembly language programs for microcontrollers, which implement time-optimal or sub-optimal control strategies of the system to be controlled, from the mathematical modeling by dynamic equations. One of the issues faced in conventional design of an optimal control system is that solutions for this kind of problem commonly involve a highly nonlinear function of the state variables of the system. As a result, frequently it is not possible to find an exact mathematical solution. On the implementation side, the difficulty comes when one has to manually program the microcontroller to run the desired control. Thus, the objective of this work was to overcome these difficulties applying a methodology that, starting from the mathematical modeling of a plant, provides as result an assembly language microcontroller program. The work included a study of the possible types of genetic representation for the manipulation of assembly language programs. In this regard, it has been concluded that the linear is the most suitable representation. The work also included the implementation of a tool to accomplish three study cases: water bath, cart centering and inverted pendulum. The performance of control of the synthesized programs was compared with the one obtained by other methods (neural networks, fuzzy logic, neurofuzzy systems and genetic programming). The synthesized programs achieved at least the same performance of the other systems, with the additional advantage of already providing the solution in the final format of the chosen implementation platform: a microcontroller.