Orientador: Nelson Yoshihiro Nakajima. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental.

Orientador: Nelson Yoshihiro Nakajima. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental.

Orientador: Nelson Yoshihiro Nakajima. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental.

Carbon-dots (C-dots, pontos de carbono) ou Carbon Quantum Dots (CQDs, pontos quânticos de carbono) consistem em uma interessante classe de nanopartículas de carbono, que vêm recebendo grande atenção devido à sua combinação de propriedades como luminescência, excelente biocompatibilidade e dispersabilidade em água. C-dots são nanopartículas quase esféricas, formados por fragmentos de grafeno empilhados, com diâmetros entre 1 à 10 nm, contendo grupos funcionais na superfície. Embora exista um significativo número de estudos experimentais na literatura, ainda há uma ampla discussão sobre os detalhes estruturais destas nanopartículas e seus efeitos nas propriedades óticas apresentadas. Neste trabalho, utilizamos simulações de dinâmica molecular para explorar detalhes da estrutura atômica dos C-dots, propondo estruturas que apresentem características estruturais, morfológicas e de composição conforme observados em experimentos. Para tanto, criamos inicialmente modelos dessas nanopartículas baseados no empilhamento de fragmentos de grafeno funcionalizados nas bordas. Observou-se que após a relaxação estrutural, os fragmentos foram reorientados, levando a um alinhamento turbostrático entre camadas, com espaçamento próximo aos característicos do grafite Em seguida, calculamos a energia de adesão das camadas dos C-dots, para avaliar a estabilidade desses aglomerados, e os resultados mostram que a presença de grupos funcionais oxigenados contribui para uma melhor adesão entre as camadas. Ainda, criamos modelos semelhantes para essas nanopartículas, incluindo átomos próximos as bordas dos nanoflakes utilizando um método hibrido de MC/MD e os resultados mostram reconstrução da superfície devido a formação espontânea de ligações covalentes nas bordas com a presença de pentágonos, hexágonos e defeitos. Usamos também simulações de dinâmica molecular reativa para analisar a formação destas partículas, partindo de fragmentos resultantes da quebra de moléculas orgânicas, conforme observado experimentalmente. Estas simulações mostraram que a estrutura dos C-dots pode ser um pouco mais complexa do que as atualmente propostas, contendo outros tipos de interação entre os nanoflakes de grafeno, que podem afetar significativamente as propriedades do material. / Carbon-dots (C-dots) or Carbon Quantum Dots consist of an interesting class of carbon nanoparticles, which have received great attention due to their combination of properties such as luminescence, excellent biocompatibility and dispersibility in water. C-dots are almost spherical nanoparticles, formed by stacked graphene fragments, with diameters between 1 and 10 nm, containing functional groups on the surface. Although there is a significant number of experimental studies in the literature, there is still a wide discussion about the structural details of these nanoparticles and their effects on the presented optical properties. In this work, we use molecular dynamics simulations to explore details of the atomic structure of C-dots, which are proposed on basis of experimental characterization data available from the literature. We initially created models of these nanoparticles based on the stacking of functionalized graphene fragments at the edges. It was observed that after the structural relaxation, the fragments were reoriented, leading to a turbostratic alignment between layers, with spacing close to the characteristics of the graphite Then, we calculate the adhesion energy of the C-dots layers, to evaluate the stability of these clusters, and the results show that the presence of oxygenated functional groups contributes to a better adhesion between the layers. Furthermore, we have created similar models for these nanoparticles, including atoms near the edges of nanoflakes using a hybrid MC / MD method and the results show the spontaneous surface reconstruction due to the formation of covalent bonds at the edge with the presence of pentagons, hexagons and defects. We also used simulations of reactive molecular dynamics to analyze the initial steps for the formation of these particles, starting from fragments resulting from the breakdown of organic molecules, as observed experimentally. These simulations have shown that the structure of the C-dots may be what more complex than those currently proposed, containing other types of interaction between the graphene fragments, which can significantly affect the properties of the material.

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Orientador: Ede Cereda / Resumo: Objetivou-se testar, a viabilidade da metodologia para avaliação da translocação e alocação de fotoassimilados, utilizando isótopo estável do carbono-13 como marcador, assim como, avaliar algumas relações fonte-dreno em ramos vegetativo e reprodutivo, em plantas de maracujá doce. Para tanto, folhas do maracujazeiro doce, presentes em ramos vegetativos e reprodutivos, foram colocadas em uma câmara de acrílico, e submetidas a um ambiente com enriquecimento de 13CO2, por 30 minutos. Após 6 horas, os diferentes órgãos presentes nos ramos foram coletados e imediatamente imersos em nitrogênio líquido (-196ºC), para evitar que permanecessem vivos e pudessem consumir os fotoassimilados no processo de respiração. As amostras, previamente identificadas, foram moídas em moinho criogênico, para uma perfeita homogeneização, sendo posteriormente analisadas no espectrômetro de massas de razão isotópica, para a determinação do enriquecimento relativo de 13C. Os resultados obtidos, indicaram que a metodologia proposta mostrou-se eficiente na avaliação qualitativa da translocação e alocação dos fotoassimilados. Em ramos vegetativos, as folhas recém abertas, as folhas fechadas e o meristema de crescimento, foram os drenos principais para as folhas fontes testadas, localizadas no sentido da base para o ápice dos ramos terciários nos nós 2, 3 e 4. Nos ramos reprodutivos, apenas com a presença de botões florais, as relações fonte dreno foram alteradas, passando os botões florais a serem drenos mais intensos que as folhas em crescimento, e o meristema de crescimento. A presença dos frutos em estádio inicial de crescimento, novamente, alterou as relações fonte-dreno, passando estes, a serem os drenos preferenciais para as folhas fontes testadas. Tanto nos ramos vegetativos como nos ramos reprodutivos, a terceira folha recém aberta... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: This study objective the evaluation of photosynthates partitioning and source-sink relationships, in vegetative and reproductive twigs of sweet passion fruit, using the carbon-13, stable isotope of carbon. The leaves of vegetative and reproductive twigs were placed in a sealed chamber and 13CO2 were injected for 30 minutes. After six hours, the different organs of the twig were collected and immersed in liquid nitrogen (-196º C). All plant samples were oven-dried, powdered and combusted in an elemental analyzer. The results showed that the methodology was efficient to evaluate the partitioning of photosynthates. In the vegetative twigs, the new open leaves, the closed leaves and growth meristem were the principal sink for the source leaves enriched with 13CO2. In the reproductive twigs with only flowers buds, the source-sink relationship was changed and the flowers buds turn to be the principal sink and the growing leaves were secondary sinks. The presence of young fruits changed again the source-sink relationship of the twig, and they were the principal sinks. The apical leaves, with 60% of final leaf area were also a sink for photosynthates. / Doutor

Presentación sobre los elementos fundamentales para la vida, realizada para el curso de Acamed.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-12-14Bitstream added on 2014-06-13T18:30:59Z : No. of bitstreams: 1 galvao_lfb_me_guara.pdf: 5860874 bytes, checksum: c57fbd9408296bb95c9dc0c8db4822c3 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A indústria de transporte como um todo tem intensificado sua busca por materiais e processos de fabricação que atendam as necessidades de redução de custo e peso. Esta busca entretanto deve estar correlacionada ao aumento da resistência mecânica e da produtibilidade de peças cada vez mais complexas. Desta forma, o processo de infusão de resina líquida como a Moldagem por Transferência de Resina Assistida por Vácuo (VARTM) vem se destacando, em especial na indústria aeronáutica, como um meio de produção destas peças. O presente trabalho visa avaliar comparativamente laminados processados pelo método VARTM polimerizados de diferentes formas, onde um dos laminados foi polimerizado em uma estufa e outro polimerizado por meio do aquecimento do molde de infusão. Cada um dos laminados possuía três espessuras, e foram produzidos com resina epóxi bi-componente e tecido plain weave de fibra de carbono. Para a determinação dos parâmetros de processamento, a resina foi caracterizada quanto ao comportamento térmico. Para avaliar a presença de defeitos (poros e vazios) foi utilizada a inspeção por ultrassom, a digestão ácida e a porosimetria de mercúrio. Para a caracterização mecânica, foram utilizados os ensaios de resistência à tração, cisalhamento no plano e cisalhamento interlaminar, com posterior análise fractográfica. Os laminados produzidos tiveram suas propriedades térmicas avaliadas pela análise dinâmico-mecânica. Os resultados destas análises mostraram uma baixa influência do processo de cura sobre as propriedades dos compósitos produzidos e uma limitação na utilização do VARTM para produção de laminados com elevada espessura / The transportation industry has intensified materials research and manufacturing processes development in order to reduce cost and weight, linked to increase mechanical strength and reproducibility of complex parts. In this regarding the liquid resin infusion process such as Vacuum Assisted Resin Transfer Molding (VARTM) has been highlighting, specially for the aircraft components. The present work aims to compare two composites laminates processed in different cure program. One of them was cured in an oven and other one by heating the manufacturing mold using electrical resistance. Each laminate was manufactured with three thickness using a bi-component epoxy resin and plain weave carbon fiber fabric, processed by VARTM. For choose process parameters the resin thermal behavior was conducted. In order to evaluate the presence of defects (voids and poros) ultrasonic inspection, acid digestion evaluation and mercury porosimetry technique were used. For the mechanical characterization tensile, in-plane shear and interlaminar shear tests were used, with subsequent fractographic analysis by SEM. Laminates also had its thermal behavior evaluated by a dynamic mechanical analysis. Results showed a low influence of curing process over laminate properties and a limitation of VARTM process application to manufacture parts with a high number of plies

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-06-30Bitstream added on 2014-06-13T18:55:39Z : No. of bitstreams: 1 souza_ga_me_guara.pdf: 3512611 bytes, checksum: e67ec93171ad6e8015c80fa5a52bf34e (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho investiga os constituintes de um aço médio carbono e baixa liga com estrutura bainítica/martensítica, obtida através de tratamento isotérmico em baixas temperaturas, a 336 ºC e 286 ºC (próximas à temperatura de transformação martensítica), utilizando-se da microscopia óptica e de processamento metalográfico com os reagentes nital, LePera, LePera Modificado e solução aquosa à base de metabissulfito de sódio, para análise qualitativa e quantitativa das fases presentes. O ataque químico com nital foi eficiente na identificação da fase bainita, revelada com coloração marrom escuro ou preta, porém tornou difícil a distinção entre as fases martensita e austenita retida. Da mesma forma, através do ataque químico LePera foi possível a observação da fase bainita na coloração marrom escuro ou preta e o constituinte martensita-austenita retida com tonalidade clara. O reagente LePera Modificado mostrou-se mais eficiente do que o reagente LePera, principalmente para estruturas constituídas quase que totalmente pela estrutura bainítica, apresentando maior nitidez na identificação da fase bainita, revelada na coloração marrom, e do constituinte formado pelas fases martensita e austenita retida (em tonalidade clara). O ataque químico com reagente à base de metabissulfito de sódio permitiu a caracterização da austenita retida (observada em tonalidade branca). Também utilizouse o reagente Contorno de Grão para revelar o contorno de grão da estrutura austenita, formada previamente na zona de austenitização. Uma combinação do reagente Contorno de Grão e reagente nital permitiu a visualização da nucleação e crescimento das ripas da bainita a partir dos contornos de grãos austeníticos. PALAVRAS-CHAVE: caracterização microestrutural, bainita, martensita, AISI 4340. / This work investigated the microstructures of the medium carbon and low alloy steel with mixed structure bainite/martensite, obtained through isothermal treatment in low temperatures (close to the temperature of martensitic transformation) to 336 ºC and 286 oC, by optical microscopy and metallographic methods with the etchings nital, LePera, LePera Modified and sodium metabisulfite reagent for qualitative and quantitative analysis of the present phases. The etching with nital was efficient in the identification of the bainite, revealed with brown darkness or black coloration; however it turned difficult the distinction between the martensite and retained austenite. In the same way, through the color tint etching with LePera reagent was possible the observation of the bainite in the brown darkness or black coloration and the martensite-austenite in the clear or straw-colored. Etching technique LePera Modified was more efficient than the LePera, mainly for microstructure constituted almost that totally for the bainitic structure, producing better color contrast in the identification of the bainite, revealed in the brown coloration, and the martensiteretained austenite (in white). The etching with sodium metabisulfite reagent allowed the characterization of the retained austenite (appears as small bright white particles). The Austenite Grain Boundary reagent was used to reveal the grain boundaries prioraustenite. A combination of the Austenite Grain Boundary reagent and nital reagent allowed the observation of the nucleation and growth of the laths of the bainite from the grain boundaries prior-austenite.

Neste trabalho fez-se um estudo cinético da gaseificação do carvão mineral brasileiro com dióxido de carbono em urna termobalança, sob condições isotérmicas. Utilizou-se carvão beneficiado (CE. 4700 ) da Mina do Leão (RS). Operou-se a pressão total de urna atmosfera, temperatura de 900 a 1110°C, diferentes pressões parciais de CO2, diâmetros médios de partículas de 0,505, 0,359 e 0,274 mm. Primeiramente, determinaram-se as condições sob as quais os experimentos deveriam ser realizados. Observou- se que a forma do cadinho, a massa da amostra, o percurso e a velocidade dos gases podem influir significativamente na velocidade da reação. Determinaram-se os requisitos necessários para que estas influencias possam ser negligenciadas. Os resultados experimentais ajustaram-se bem tanto ao modelo da reação contínua corno ao modelo do núcleo não reagido com controle exercido pela reação química . Calculou-se que a energia de ativação da reação está em torno de 48.000 cal/mol e a ordem da reação em torno de 0,50. Não se observou influência significativa do diâmetro médio da partícula na velocidade da reação. / This work reports a kinetic study on the gasification of Brazilian mineral coal with carbon dioxide in a ther mobalance under isothermal conditions. A treated coal from Mina do Leão (RS) was used at atmospherie pressure, temperature range from 900 to 1110°C and particle size having diameters of 0,505, 0,359 and 0,274 mm. Initially, the experimental conditions werestudierl. It was observed that the sample holder shape, gas flow rate and sample mass have influence in the r eaction rate. So the approriated requirements in order to minimize these influences were determined. The experimental results fitted well the unreacted core model and the continous reaction model. Activation e ner gy were determined to be arround 48.000 cal/gmol and the reaction order about 0,50. It was not observed important influence of oarticle size in the reation rat.