Orientador: Maria Odila Hilario Cioffi / Banca: Tessie Gouvea da Cruz / Banca: Mirabel Cerqueira Rezende / Resumo: 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 / Abstract: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 / Mestre

Orientador: Newton Luiz Dias Filho / Coorientador: Alessandro Minillo / Banca: Mirian Cristina dos Santos / Banca: Marcio José Tiera / Resumo: Este trabalho trata da remoção de fármacos da água por meio do processo de adsorção, utili- zando como adsorvente o carvão ativado obtido da casca de coco da baía. Os fármacos utili- zados foram os antibióticos Amoxicilina, Ampicilina, Cefalexina e Ciprofloxacina. O adsor- vente de carvão ativado foi caracterizado por análise textural, determinação dos grupos funci- onais da superfície pelo método de titulação de Boehm e por FTIR e determinação do pH de ponto de carga zero (pHPCZ). Foi observado que o carvão apresenta uma área superficial de 745,38 m2/g , é constituído principalmente por microporos, é levemente alcalino (pHPCZ: 7,58) e possui tanto grupos funcionais ácidos como básicos em sua superfície. Os resultados mos- traram que a eficiência de remoção não sofre influência significativa do pH na faixa de 2 a 10. Os experimentos de adsorção foram realizados pelo processo de batelada, onde soluções aquosas de cada antibiótico foram colocadas em contato com diferentes dosagens de carvão ativado (0,05 a 2 g) a temperatura ambiente. As concentrações dos fármacos foram determi- nadas por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), usando como fases móveis água e metanol em sistema de bombeamento gradiente. Os resultados de exatidão (repetibilidade), dos limites de detecção e de quantificação da técnica analítica demonstraram a aplicabilidade do método. A eficiência de remoção foi superior a 90% para todos os antibióticos. O equilí- brio de adsorção dos antibióticos foi alcançado após 4h e foi expresso por meio de isotermas de adsorção de acordo com os modelos de Langmuir, Freundlich, Temkin e D-R. A isoterma de Langmuir foi a que melhor representou os dados experimentais da adsorção dos antibióti- cos em carvão ativado. A cinética de adsorção dos fármacos foi discutida... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This report is about medicine removal from water by using adsorption process, employing activated carbon as absorvent obtained from baía coconut nutshell. The medicines used were the antibiotics Amoxillin, Ampicillin, Cephalexin and Ciprofloxacin. The activated carbon adsorbent was characterized by textural analysis, surface functional group determination by Boehm and FTIR titration method and the pH of point of zero charge (pHpzc) determination. It was observed that carbon presents a 745,38 m2/g superficial area, its essentially composed by micropores, its slightly alkaline (pHpzc: 7,58) and owns either acidy or basic functional groups on its surface. The results showed that removal performance does not suffered signifi- cant influence from pH on a group from 2 to 10. The adsorption experiments were accom- plished by batch process, where watery solutions from each antibiotic were in touch with dif- ferent activated carbon doses (0,05 to 2 g) and environmental temperature. The medicine con- centrations were determined by high performance liquid chromatgraphy (HPLC), employing water as moving phases and gradient methanol pump system. The accuracy results (repeata- bily), detection limits and quantification of analytic technique presented the aplicability of the method. The removal performance was higher thn 90% to all antibiotic. The adsorption bal- ance of antibiotics was reached after 4 hours and it was expressed by adsorption isotherms according to Langmuir, Freundlich, Temkin and D-R models. Langmuir isotherm best repre- sented experimental data of antibiotic adsorption on activated carbon. The adsorption kinec- tics of medicines was discussed employing pseudo first and second order kinetic models, by Elovich and intraparticle difussion. The kinectic model of pseudo second order can better de- scribe medicine... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-08-29T02:01:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000460801-Texto+Completo-0.pdf: 2534757 bytes, checksum: 19453f2740e782d108d6c7205685694f (MD5) Previous issue date: 2014 / With low cost and still abundant, fossil coal remains a source of energy used worldwide. The gases emitted during the extraction of coal, generally consist of mixtures of methane, carbon dioxide, nitrogen dioxide and other hydrocarbons. However, methane is the most emitted in proportion. The use of natural gas as fuel is advantageous from an environmental point of view and has become economically attractive. The collection of gas samples is still a problem faced in related coal mine gas studies. Some products known as Tedlar® sampling bags for example, are efficient but, they have some drawbacks. In this work we tested an alternative means to collect gaseous samples, Vacutainers®. For identification and quantification of gases (CH4, CO2 and CO), analyses of gas chromatography with flame ionization detector were performed. Gaseous samples from the air of underground mines and waste piles of coal, in addition to standard mixtures, were analyzed after different periods of storage using Vacutainer® container type collectors. These collectors compared to Tedlars® were not efficient for the quantification of real samples containing CH4 and CO2. However, when accepting a 5 % error, it was effective for CO found in real samples. Results related to the concentration of CH4 in coal mine showed a concentration ranging from 117 ppm to 1,8 %, indicating a potential recovery and use of this gas as an energy source. On the other hand, alert to the need of periodic monitoring in order to ensure safety in the mine. / Com baixo custo e ainda abundante, o carvão fóssil continua sendo uma fonte de energia utilizada mundialmente. Os gases emitidos durante a extração de carvão, geralmente, consistem em misturas de metano, dióxido de carbono, nitrogênio e outros hidrocarbonetos. Todavia, o metano é o mais emitido em proporção. A utilização de gás natural como combustível é vantajosa do um ponto de vista ambiental e tornou-se economicamente atraente. A coleta de amostras gasosas é um problema ainda enfrentado em estudos relacionados ao gás de minas de carvão. Alguns produtos já conhecidos como os sacos de amostragem Tedlar®, por exemplo, são eficientes, mas apresentam alguns inconvenientes. Neste trabalho foi testado um meio alternativo para coletar amostras gasosas, os Vacutainers®. Para identificação e quantificação dos gases (CH4, CO2 e CO) foram realizadas análises de cromatografia gasosa, com detector de ionização em chama. Amostras gasosas do ar de minas subterrâneas e pilhas de rejeitos de carvão, além de misturas padrões, foram analisadas após diferentes períodos de estocagem utilizando frascos coletores do tipo Vacutainer®. Estes coletores quando comparados aos Tedlars® não se mostraram eficientes para a quantificação de amostras reais contendo CH4 e CO2. No entanto, aceitando um percentual de erro de 5 %, se mostrou eficaz para o CO encontrado em amostras reais. Os resultados referentes à concentração de CH4 em mina de carvão mostraram uma concentração variando de 117 ppm até 1,8 %, indicando um potencial de recuperação e utilização deste gás como fonte de energia. Por outro lado alerta a para a necessidade de monitoramento periódico, visando garantir a segurança na mina.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000420128-Texto+Completo-0.pdf: 7373435 bytes, checksum: 79d733ecad758b2df02f9fd0c8bbdaf5 (MD5) Previous issue date: 2010 / The research work is related with the synthesis of nanocomposites of polypropylene containing graphite as inorganic load. The sheets of graphene in nanometer dimensions were obtained by means of the chemical exfoliation and thermal and ultrasound treatment, also was characterized by Scanning electron microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy. The analysis showed that the employed chemical and thermal treatments preserve the graphite sheets structure. The synthesis of the nanocomposites was carried through by means of the in situ polymerization using the indenyl metallocene catalysts and with different amounts of graphite nanosheets. The synthesized nanocomposites were characterized by SEM, TEM, XRD, Raman spectroscopy, nuclear magnetic resonance spectroscopy (NRM), thermogravimetric analysis (TGA), the distribution of crystallinity for Differential Scanning Calorimetry (DSC), and the mechanical properties for instruments hardness test (IHT). TEM micrographics showed a good interaction and distribution of graphite nanosheets in polymer matrix. SEM micrographs indicated the modification of the morphology of the nanocomposites. The results indicated that the graphite nanosheets influenced in the degradation temperature of the nanocomposites, but without a definite trend, and they indicated low crystallinity, isotacticity and low melt point, due to the type of catalyzer used. The mechanical properties presented low resistance due to the type of pressed used in the sample preparation, and the formation of void that influenced negativity on the properties. / O trabalho de pesquisa está relacionado com a síntese de nanocompósitos de polipropileno contendo como nanocarga inorgânica o grafite. As lâminas de grafite em dimensões nanométricas foram obtidas por meio da esfoliação química, tratamento térmico e com banho de ultrasson, e foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM), espectroscopia Raman e difração de raios X (DRX), no qual mostraram que esses tratamentos preservam as lâminas de grafite. A síntese dos nanocompósitos foi realizada por meio da polimerização in situ, utilizando o catalisador metalocênico Indenil e com diferentes quantidades de nanolâminas de grafite. Os nanocompósitos sintetizados foram caracterizados por MEV, TEM, DRX, espectroscopia RAMAN, Ressonância Magnética Nuclear (RMN), análise termogravimétrica (TGA), a por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), e as propriedades mecânicas por testes instrumentados de dureza (IHT). As imagens de MET mostraram uma boa distribuição e dispersão das nanolâminas na matriz polimérica. As micrografias de MEV indicaram a modificação da morfologia dos nanocompósitos. Os resultados indicaram que as nanolâminas de grafite influenciaram na temperatura de degradação dos nanocompósitos, mas sem uma tendência definida, e indicaram uma baixa cristalinidade, isotaticidade e baixo ponto de fusão, devido ao tipo de catalisador utilizado. As propriedades mecânicas apresentaram baixa resistência devido ao tipo de prensagem utilizado na preparação das amostras, e a formação de vazios que influenciaram negativamente nas propriedades.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000447581-Texto+Completo-0.pdf: 2580931 bytes, checksum: 72b8c8b990e61502e3691850cbeeb07f (MD5) Previous issue date: 2012 / The growing global economic development, followed by increased energy demand, interconnected on the dependence of fossil fuels, has contributed to an increased concentration of greenhouse gases in the atmosphere, mainly carbon dioxide (CO2). In this context, the Enhanced Coalbed Methane (ECBM) with CO2 injection technique, emerges as a promising proposal to alleviate this situation, because as is results in methane recovery (used for energy production) and storage of carbon dioxide (contributing to mitigating the greenhouse effect). This process involves production of formation water, which may contain numerous dissolved ions (Na+, Ca+2, Cl-, SO4-2) and trace elements. Therefore, study of this water and eventually treatment is necessary, this being one aspect that could undermine the application of this technology. Laboratory experiments were conducted to observe possible changes in the composition and properties of produced water generated during dewatering process with CO2 injection. Coal samples from the states of RS, SC and PR were analyzed. There was a high concentration of SO4-2 ions and the elements Fe, Zn, Al and Ni, in accordance with legislation, as well as high values of TDS (mgxL-1) for the field Leão - Butiá. It was concluded that there is a need for treatment of reclaimed water in a process of CBM/ECBM, for the fields analyzed because the limits established by law for the analyzed parameters are extrapolated. / O crescente desenvolvimento econômico mundial, seguido pelo aumento da demanda energética, interligado à dependência do uso de combustíveis fósseis, tem contribuído para o aumento da concentração na atmosfera de um dos gases responsáveis pelo efeito estufa: o dióxido de carbono (CO2). Nesse contexto, a técnica de Recuperação Avançada de Metano em Camada de Carvão (ECBM) com injeção de CO2 surge como uma proposta promissora para amenizar essa situação, pois há concomitantemente recuperação de metano (usado para produção de energia) e armazenamento de dióxido de carbono (contribuindo para mitigação do efeito estufa). Esse processo envolve a produção de água, a qual contém inúmeros íons dissolvidos (Na+, Ca+2, Cl-, SO4 -2) e elementos traço. Portanto, é necessário o estudo e eventual tratamento dessa água antes do descarte, pois esse é um aspecto que pode inviabilizar a aplicação dessa tecnologia. Experimentos laboratoriais foram realizados para observar alterações na composição da água de produção gerada durante o processo de dewatering, por injeção de CO2. Amostras de carvão dos estados do RS, SC e PR foram analisadas. Observou-se elevada concentração do íon SO4 -2 e dos elementos Fe, Zn, Al e Ni, em relação à legislação, assim como valores elevados de SDT (mgxL-1) para a Jazida Leão - Butiá. Concluiu-se que há necessidade de tratamento da água recuperada em um processo de CBM/ECBM, para as Jazidas analisadas, pois os limites estabelecidos pela legislação para os parâmetros analisados são extrapolados.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000412507-Texto+Completo-0.pdf: 13924046 bytes, checksum: 433987dc1c1898ad93ebbc38ebb8c66f (MD5) Previous issue date: 2009 / In this research we present the set up of experimental with autoclaves under high temperature and pressure, CO2 and rock samples. The samples were collected trom Buracica field, Recôncavo Basin. In this field PETROBRAS have been injected CO2 to enhanced oil recovery, since 1991. Equilibrium geochemical modelling was dane with the experimental data, to compare the results. The rock samples were analyzed with Scanning Electronic Microscopy (SEM) to verify the dissolution and precipitation of minerais phases since was reacted in the system CO2-rock-water (brine). The water/brine samples were analyzed with Inductively Coupled Plasma Atamic Emission Spectroscopy (ICP - AES) to identify the ions in solution. The results indicate the integrity mineralogical of the studied field to carbon geological starage. / O trabalho versa sobre a análise experimental das interações CO2-rocha-fluido das amostras de reservatório (arenito) coletadas do campo de Buracica, Bacia do Recôncavo, Brasil. Neste campo, realiza-se injeção de CO2 desde 1991 para recuperação avançada ou terciária de petróleo. Foram realizados experimentos em autoclaves de aço sob condições do campo e também supercríticas. Modelagem geoquímica de equilíbrio foi realizada para comparar com os dados obtidos experimentalmente. Análises no Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) foram realizadas para identificar a dissolução e precipitação de fases minerais a partir das reações ocorridas no sistema estudado. Análises por Espectroscopia de Emissão Atômica por Plasma Indutivamente Acoplado (ICP – AES) foram realizadas na solução resultante dos experimentos para identificar os íons presentes na solução. Os resultados indicaram a integridade mineralógica do reservatório estudado para fins de armazenamento geológico de carbono.

A proteção anódica de metais tem como característica a formação de óxidos protetores insolúveis na superfície, o que resulta na passivação do metal, e consequentemente na desaceleração do processo corrosivo. O uso de polímeros intrinsecamente condutores (PIC), como a polianilina (PAni), tem-se apresentado como alternativa de revestimentos ou componente de revestimentos com propriedades anticorrosivas, devido às suas propriedades eletroquímicas de formação de par redox em interfaces metal/revestimento/eletrólito, que podem induzir o efeito de proteção anódica em metais passiváveis. Devido à dificuldade de dissolução da PAni em solventes para a formação de filmes poliméricos, foi formulado neste estudo um binder, formado pela mistura de PAni no estado oxidado e desdopado, com o plastificante não dopante 4-cloro-3-metilfenol e solvente, que foi adicionado à três tintas e uma resina comercial pelo método de moagem ou dispersão em alta rotação na concentração de 1%. As tintas produzidas foram caracterizadas por métodos físico-químicos e morfológicos que apresentaram resultados que indicam um revestimento em que a PAni está em parte na forma de resina e outra parte dispersa como pigmento, com a preservação das principais funções e características desejáveis da PAni para aplicação como revestimento anticorrosivo. Os ensaios eletroquímicos realizados com a exposição dos revestimentos aplicados sobre aço carbono em meio em que esse é passivável, ofereceram respostas que indicam que é possível a passivação e/ou manutenção da passivação do metal de interesse, fazendo com que este se comporte de forma mais nobre, a partir do uso de PAni EB na forma de binder. Estes resultados representam a ação da proteção anódica sem a necessidade da aplicação de uma corrente externa. / The anodic protection of metals has as a characteristic the formation of protective insoluble oxides on the surface, which results in the passivation of the metal, and consequently in the deceleration of the corrosive process. The use of intrinsically conductive polymers (ICP), such as polyaniline (PAni), has been presented as an alternative coatings or coating component with anticorrosive properties, due to its electrochemical properties of redox pair formation in metal/coating/electrolyte interfaces, which can induce the anodic protection effect on passivable metals. Due to the difficulty of dissolving PAni in solvents for the formation of polymerics films, it was formulated in this study a binder, formed by a mixture of PAni in the oxidized and desdoped state, with the plasticizer non-doping 4-chloro-3-methylphenol and solvent, which was added to the three paints and a commercial resin by high speed milling or dispersing method in concentation of 1%. The paints produced were characterized by physico-chemical and morphological methods that showed results indicating a coating in which the PAni is partly in the form of resin and the other part dispersed as a pigment, keeping the main functions and desirable characteristics of PAni for application as an anticorrosive coating. The electrochemical tests carried out with the exposition of the coatings applied on carbon steel, in a medium in which it is passivable, offered answers that indicate that it is possible to induce and keep the passivation of the metal substrate, so that it behaves in a way more noble, from the use of PAni EB in the form of binder. These results represent the action of the anodic protection without the necessity of an external current application.

O setor petroquímico tem se destacado devido ao alto crescimento apresentado, porém com o aumento da base instalada aumenta a demanda de novas tecnologias buscando a redução, tanto de custos quanto de tempo de manutenção no reparo das estruturas e dos componentes mecânicos. A soldagem por atrito tem ganhado espaço neste ramo devido a sua qualidade e praticidade no reparo de materiais metálicos. Este processo tem como vantagem a união dos materiais sem que haja a fusão dos mesmos, proporcionando uma melhor qualidade do reparo em relação à soldagem tradicional (arco elétrico), uma vez que não havendo fusão dos materiais, a presença de poros no cordão de solda, fragilização pela absorção de hidrogênio da atmosfera e formação de fases frágeis com baixa tenacidade à fratura são evitados. A soldagem por atrito pode ser realizada de diferentes maneiras, entre elas está o método do furo passante, onde um pino consumível é soldado a uma superfície que possui um orifício transpassado. Este trabalho apresenta o estudo das características mecânicas e metalúrgicas de reparos realizados pelo processo de soldagem com pino consumível com furo passante, utilizando-se as condições de sem e com pré-aquecimento da chapa onde o pino será soldado. A partir dos resultados obtidos foi possível evidenciar diferenças microestruturais e de microdureza na interface pino/metal base entre as amostras com e sem préaquecimento. As amostras com pré-aquecimento apresentaram maior largura de ZTA e maior quantidade de bainita e ferrita de Widmanstätten em relação à amostra sem esta condição. E ainda a amostra sem pré-aquecimento apresentou falta de adesão na região próxima a rebarba e maior quantidade de martensita em relação à amostra que teve a chapa aquecida previamente, além de maiores gradientes de microdurezas. Com isso pode-se concluir que a condição com pré-aquecimento da chapa mostra-se com melhores resultados para esta aplicação. / The petrochemical sector has detached due to the high growth presented, but with the increase of the installed base increases the demand for new technologies aimed at reducing both cost and maintenance time in the repair of structures and mechanical components. The friction welding has gained space in this branch due to its quality and practicality for the repair of metallic materials. This process has the advantage of union materials without the fusion of the same, providing a better quality of repair compared to traditional welding (arc welding), since there is no fusion of materials, the presence of pores in the weld, embrittlement for the adsorption of hydrogen from the atmosphere and formation of brittle phases with low fracture toughness are avoided. The friction welding can be achieved in different ways, among them is the method through hole where a consumable pin is welded to a surface that has a hole pierced. This work presents the study of mechanical and metallurgical characteristics of repairs performed by the welding process with consumable pin through hole, using the conditions with and without preheating of the plate where the pin is welded. From the results show differences in microhardness and microstructural interface pin/metal base between samples with and without preheating. The samples with preheating had higher width ZTA e a larger amount of bainite and ferrite Widmanstätten for the sample without the condition. And the sample without preheating showed lack of adhesion in the region near the rebarba, larger amount of martensite in relation to the sample which had previously heated plate, and higher microhardness gradients. Thus it can be concluded that the requirement to preheating plate is shown best results to this application.

Para investigar o efeito de diferentes sistemas de manejo do solo no estoque de carbono e na composição química da matéria orgânica ao longo do perfil do solo e sobre sua capacidade de retenção de carbono, foram desenvolvidos dois estudos em Latossolos subtropicais. No primeiro estudo, foi investigada a influência do sistema de plantio direto (PD) e do sistema de preparo convencional (PC) do solo sobre o estoque de carbono e qualidade da matéria no perfil do solo e nas frações leve livre (FLL), leve oclusa (FLO) e pesada (FP) até 20 cm de profundidade de um Latossolo Bruno (LB) e de um Latossolo Vermelho (LV). No segundo, foi estudado o efeito de sistema de manejo do solo (PD e PC) sobre a capacidade de retenção de carbono nas frações silte e argila dos mesmos Latossolos do estudo I. Para tais finalidades, foram coletadas amostras deformadas de solo nas camadas de 0-2,5; 2,5-5; 5-10; 10-20; 20-30; 30-40; 40-60; 60-80 e 80-100 cm e indeformadas nas profundidades 0-5; 5-10 e 10-20 cm. O teor de carbono do solo e das frações foi determinado por combustão seca e a composição química da matéria orgânica foi analisada por técnicas espectroscópicas. Sob PD, o estoque de C foi superior (9,7 e 12,2 Mg ha-1 nas camadas de 0-2,5 cm e de 2,5-5 cm respectivamente) ao observado sob PC até 5 cm de profundidade (6,4 e 8,5 Mg ha-1 nas camadas de 0-2,5 cm e de 2,5-5 respectivamente) no LB e até 2,5 cm no LV (5,6 Mg ha-1 sob PD e 4,7 Mg ha-1 sob PC). A subsuperfície do solo armazenou 69% (no LB) e 75% (no LV) do carbono aportado anualmente ao perfil do solo em virtude do manejo do solo sob PD. Tanto no solo inteiro quanto nas frações (FLL, FLO e FP), o PD favoreceu a preservação de estruturas orgânicas lábeis e tal efeito foi mais pronunciado no LB em comparação ao LV. O LB apresentou maior retenção de C nas frações silte (52 g kg-1 sob PD e 41 g kg-1 sob PC) e argila (61 g kg-1 sob PD e 54 g kg-1 sob PC) do que o LV (Csilte = 32 g kg-1 sob PD e 31 g kg-1 sob PC e Cargila = 25 g kg-1 sob PD e sob PC), independente do manejo de solo. No LB, o sistema PD promoveu maior retenção de C nas frações comparativamente ao PC, enquanto no LV, a capacidade de retenção de C das frações não diferiu em função do manejo. Em ambos os Latossolos, a retenção de C pode ser explicada por dois processos principais de sorção; interação organo-mineral e auto-associação da matéria orgânica em estruturas tipo micelares. No LV, este último processo parece ser predominante, ao passo que no LB, ambos os mecanismos contribuem igualmente para o sequestro de carbono. / Two studies were developed in Oxisols for investigating the effect of different management systems on soil C stocks and on chemical composition of organic matter along the profile, and on the carbon retention capacity. In the first study, we investigated the the effect of no-tillage (NT) and conventional tillage (PC) on C stocks and composition of organic matter of the soil profile and of the free light fraction (FLF), occluded light fraction (OLF) and heavy fraction (HF) to 20 cm depth of a Brown Oxisol (BO) and a Red Oxisol (RO). In the second study, we investigated the C retention capacity in the silt and clay fractions of the Oxisols used in the first study. For these purposes, soil samples were collected in soil layers of 0-2.5, 2.5 to 5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-60, 60-80 and 80 -100 cm and undisturbed soil samples in the depth of 0-5, 5-10, 10-20 cm. The C content in soil and fractions was determined by dry combustion and chemical composition of organic matter was analyzed by spectroscopic techniques. Under NT, C stock was greater (9.7 e 12.2 Mg ha-1 in surface layers 0-2.5 cm and 2.5-5 cm respectively) than that found under CT (6.4 e 8.5 Mg ha-1 in surface layers 0-2.5 cm and 2.5-5 cm respectively) in the BO and up to 2.5 cm in the RO (5.6 Mg ha-1 under NT and 4.7 Mg ha-1 under CT). The subsoil stored 69% (in BO) and 75% (in RO) of carbon added annually to the soil profile due to soil management under NT system. In bulk soil and in the fractions (FLF, OLF and HF) as well, the NT promoted the preservation of labile organic structures. Such effect was more pronounced in BO in comparison to RO. The BO showed a greater C retention in silt (52 g kg-1 under NT and 41 g kg-1 under CT) and clay fractions (61 g kg-1 under NT and 54 g kg-1 under CT) than RO (Csilt = 32 g kg-1 under NT and 31 g kg-1 under CT and Cclay = 25 g kg-1 under NT and CT), regardless the soil management. Furthermore, in BO, the NT system promoted a greater C retention in the two fractions compared to CT, while in RO, the C retention capacity of the silt and clay fraction was not affected by the management system. In both Oxisols, C sequestration can be explained by two main sorption processes: organo-mineral interaction and self-assemblage of organic matter in micelle-like structures. In the RO, the latter process seems to be predominant, whereas in BO both mechanisms contribute equally to the C sequestration.

As células a combustível do tipo PEMFC necessitam de alta durabilidade, eficiência e custo baixo de produção para que tenham aplicação prática. Um dos componentes da célula denominado MEA (Membrane Electrode Assembly) é composto por uma membrana trocadora de prótons e por camadas de difusão gasosa (CDG) que devem ser altamente condutores, porosos e hidrofóbicos. CDGs com alta hidrofobicidade são geralmente preparadas com revestimentos à base de Nafion® e PTFE (politetrafluoretileno) sobre a superfície do substrato (polímero reforçado com fibra/papel de carbono). No entanto, alguns estudos têm demonstrado que o desempenho das CDG’s tende a diminuir com o aumento de PTFE na superfície. O presente trabalho apresenta um método de tratamento superficial através de modificação assistida por radiação UV na presença do agente hidrofóbico Trimetóxipropilsilano (TMPSi). Foram realizadas modificações superficiais inserindo grupos hidrofóbicos na superfície da CDG por meio da imersão da mesma em H2O2 10% por 2 minutos, seguida da irradiação (254 nm) na presença de TMPSi por 60 e 120 min. Aplicou-se também um tratamento térmico a 80 °C por 120 minutos após a irradiação. As amostras foram caracterizadas quanto à molhabilidade por monitoramento do ângulo de contato (WCA - water contact angle), que evidenciou um aumento de aproximadamente 30° no WCA para as amostras. Análises de FTIR-ATR evidenciaram a evolução das ligações químicas realizadas na superfície do polímero e medidas de condutividade elétrica mostraram que houve um decréscimo menor com o tratamento superficial por foto-funcionalização hidrofóbica do que com os tratamentos a base de PTFE. Os resultados evidenciaram a eficiência do tratamento proposto para a produção de CDGs hidrofóbicas em alternativa aos tratamentos convencionais com PTFE e a um custo reduzido. / The PEMFC type fuel cell requires high durability, efficiency and low production cost to achieve wide-spread practical application. One of the components of the cell, called MEA (Membrane Electrode Assembly), comprises a proton exchange membrane and gas diffusion electrodes (GDL) that must be highly conductive, porous and hydrophobic. The highly hydrophobic GDL are usually prepared with coatings based on PTFE (polytetrafluoroethylene) on the surface of the substrate (fiber reinforced polymer/carbon paper), even though some studies have shown that the performance of CDG's tends to decrease with increasing PTFE surface. This work focuses on a surface treatment method assisted by UV radiation in the presence of a hydrophobic agent (trimetoxipropylsilane - TMPSi). Surface modifications were carried out by inserting hydrophobic groups on the surface of CDG by its immersion on 10% H2O2 solution for 2 min, followed by irradiation (254 nm) in the presence of TMPSi for 60 and 120 min. A heat treatment, 80 °C for 120 min, was also applied after irradiation. The samples were characterized, among others, by WCA (water contact angle) which showed an increase of nearly 30°, whereas FTIR-ATR showed change in chemical bonds on the polymer surface. Conductivity measurements showed higher values with the hydrophobic photo-functionalization surface treatment than the treatments based on PTFE. The results evidenced the effectiveness of the proposed treatment for the production of hydrophobic CDGs as an alternative to conventional PTFE treatments and at low cost.