A primeira parte deste trabalho consistiu na instalação de pluviógrafos e linígrafos e levantamento de eventos hidrológicos com a obtenção de dados da distribuição espacial de precipitações observadas e hidrogramas resultantes. Experimentos de infiltração de água no solo foram realizados a partir de infiltrômetro de disco a fim de caracterizar a variabilidade espacial da condutividade hidráulica na bacia, obtendo-se dois conjuntos de dados que mostraram ser lognormalmente distribuídos com médias iguais a 15,8 mm/h e 5,47 mm/h. Estudo teórico foi conduzido na segunda parte do trabalho compreendendo o desenvolvimento de modelo hidrológico. A concepção do modelo parte da premissa de que toda a área da bacia possa ser representada por células derivadas de um modelo numérico de terreno (MNT), especificando-se em cada célula o equacionamento hidráulico-hidrológico. As heterogeneidades do solo e da precipitação foram estudadas através de simulação do modelo considerando-se distribuições espaciais diferentes para a condutividade hidráulica saturada e eventos de chuva. Os resultados mostraram que as diferenças entre as vazões de pico podem ser maiores que 100% , considerando-se graus de resolução máximo e mínimo quanto à precipitação, e reafirmaram o consenso de que o conhecimento da distribuição espacial da chuva é fundamental na calibração de modelos hidrológicos distribuídos. / In first part of this work consists on the installation of pluviographic, water-height graphs and surveying of hydrological events with obtained data from spatial distribution of precipitation observed and resultant hydrograms. Experiments of water infiltration in the soil were done by an infiltrometer disc to characterize the spatial variability of hydraulic conductivity and the losses of infiltration in the basin obtaining two sets of data that showed to be lognormally distributed in average equal to 15.8 mm/h and 5.47 mm/h. A theoric study was conduced in the second part of work comprehending the development of hydrologic model distributed. The conception of the model proceed from the premise that allbasin area can be represented by cells derived from a Digital Terrain Model (DTM) specifying in each cell the hydraulic equation - hydrologic. The soil heterogeneity and the precipitation were studied by model simulation considering spatial distributions different to the hydraulic conductivity satured of the soil and to pluvial events. The results pointed out the differences among peak outflow can be more than 100% considering minimum and maximumresolution degrees as the precipitation and affirmed the consensus that the acquaintance of the pluvial spatial distribution is fundamental in the adjustment of hydrologic models distributed.

Neste trabalho filmes finos de silício amorfo hidrogenado (a-Si:H) foram depositados no reator magnetron sputtering do laboratório de sistemas integráveis (LSI), a temperaturas menores que 100 °C, pela introdução do gás hidrogênio junto com o de argônio para pulverização de um alvo de silício policristalino. As condições de deposição investigadas estão compreendidas em pressões totais de 5 e 10 mTorr para as quais a potência de RF variou de 150 a 300 W, para a menor pressão, e de 200 a 300 W, para a maior pressão, sendo que para cada condição de potência a concentração de hidrogênio nos gases de descarga variou de pelo menos 0 % a no máximo 60 %. Como os substratos utilizados foram carbono vítreo, lâminas oxidadas de silício e placas de vidro para microscópio óptico os filmes depositados sobre o carbono foram caracterizados por RBS, os depositados sobre as lâminas oxidadas de silício por FTIR e medidas IV e os depositados sobre o vidro por espectroscopia de absorção óptica na região do ultravioleta-visível. A caracterização RBS forneceu informações tanto sobre o tipo e quantidade de impurezas eventualmente incorporadas durante a deposição como sobre a densidade superficial do silício que permitiu a obtenção da densidade volumétrica pela utilização dos parâmetros de espessura obtidos pela técnica de perfilometria. Através da análise dos espectros FTIR o hidrogênio incorporado pode ser quantificado na forma de mono e polihidretos de silício. As medidas IV foram realizadas através de contatos de alumínio, evaporados sobre os filmes, para a obtenção tanto da condutividade de escuro como da fotocondutividade e a análise dos espectros de absorção óptica dos filmes permitiu a obtenção tanto dos valores de energia do gap óptico, pelo método Tauc, como do parâmetro B que é inversamente proporcional à largura da cauda das bandas de valência e de condução que por sua vez aumentam com o aumento da densidade de defeitos dos filmes. Desta forma os filmes que apresentaram as maiores fotosensibilidades (razão entre a fotocondutividade e a condutividade de escuro), consideradas para a escolha dos melhores resultados, foram os depositados a 10 mTorr uma vez que eles apresentam uma maior concentração tanto de ligações SiH 2 como de SiH 3 e menores concentrações totais de hidrogênio incorporado ao filme que os filmes depositados a 5 mTorr o que acabou contribuindo para a diminuição da densidades de estados localizados da banda de mobilidade, provavelmente devido a nucleação de cristais, o que ocorre tipicamente para filmes depositados por sistemas magnetron sputtering a grandes pressões totais e grandes pressões parciais de hidrogênio, estando, desta forma, tanto as ligações SiH 2 como SiH 3 situadas nos contornos de grão. Assim os filmes depositados a 10 mTorr apresentam concentrações quase nula de ligações SiH, mas as maiores fotosensibilidades. / In this work thin films of hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) were deposited in the magnetron sputtering reactor of the Laboratório de Sistemas Integráveis (LSI), at temperatures lower than 100 °C, by the introduction of hydrogen and argon gasses for the sputtering of a policrystalline silicon target. The deposition conditions investigated are total pressures of 5 and 10 mTorr for which the RF power varied from 150 to 300 W, for the lowest pressure, and from 200 to 300 W, for the highest pressure. For each power condition the hydrogen concentration in the discharge gases ranged from 0 % to maximum 60 %. The substrates used were glassy carbon, for RBS characterization, oxidized silicon wafers for FTIR and IV measurements and glass plate for optical microscope and visible-ultraviolet spectroscopy absorption. The RBS characterization provided information about both the type and quantity of impurity incorporated during the deposition and the amorphous silicon superficial density that allowed obtaining the volumetric density by the utilization of the thickness parameter obtained by the profilometry technique. Through the analyses of the FTIR spectra the hydrogen incorporated could be quantified in the form of mono and poli silicon hydrides. The IV measurements were performed, through aluminum contacts evaporated on the films, to obtain the dark and photoconductivity and the films ultraviolet-visible absorption spectra. Through ultraviolet-visible analysis was possible to obtain both the optical energy gap values, by the Tauc method, and the B parameter, which is inversely proportional to the valence and conduction tail width. The B parameter increases with the defect density of the films. Thus, the films that showed the biggest photosensitivity (relation between the photoconductivity and dark conductivity) were deposited at 10 mTorr. These films showed a higher concentration of both SiH 2 and SiH 3 bonds but a lower concentration of total hydrogen incorporated, which contributed to the decrease of the density of states in the mobility band, probably due to the nucleation of crystals typical of films deposited by the magnetron sputtering system at high pressure and high hydrogen concentration. In this way the SiH 2 and SiH 3 would be in the grain boundary. So the films deposited at 10 mTorr showed almost null concentration of SiH bonds, but the highest photosensitivities.

Estudos recentes demonstram que o sistema cerâmico zircônia-escândia-céria (ScCeSZ) apresenta-se promissor para aplicações como eletrólito sólido em células a combustível de óxido sólido de temperaturas intermediárias de operação (600 a 800 °C). Neste trabalho, foi realizada a sinterização convencional, de duas etapas e assistida por campo elétrico do ZrO2 contendo 10% em mol de Sc2O3 e 1% em mol de CeO2 comercializado pela Fuel Cell Materials visando melhorar a densificação com reduzido tamanho médio de grãos. A condutividade elétrica de amostras densas de ScCeSZ sinterizadas pelos diferentes métodos foi investigada por espectroscopia de impedância. Diferentes condições de sinterização foram analisadas. A taxa de retração dos compactos é máxima a 1180 °C, determinada pela análise de dilatometria. Foi confirmado por difração de raios X que a adição de céria à zircônia-escândia promove a estabilização da fase cúbica à temperatura ambiente. No entanto, dependendo das condições de sinterização pode haver a formação de fases secundárias, as quais foram detectadas por difração de raios X e espectroscopia Raman. A sinterização assistida por campo elétrico promoveu a formação das fases cúbica e tetragonal. Considerando os métodos convencional e de duas etapas, para a obtenção do material cúbico monofásico é necessária uma seleção cuidadosa das condições de sinterização. Os valores de condutividade elétrica estão de acordo com as condutividades do ScCeSZ reportadas na literatura. / Recent reports show that scandia-and ceria-doped zirconia (ScCeSZ) is a promising material for application as solid electrolyte in solid oxide fuel cells operating at intermediate temperatures (600 - 800 °C). In this work, ZrO2 containing 10 mol% Sc2O3 and 1 mol% CeO2 commercial powder (Fuel Cell Materials) was used to investigate the densification along with the mean grain size in specimens sintered by different methods: conventional, two-step sintering and electric field assisted sintering. The electrical conductivity of dense sintered specimens was studied by impedance spectroscopy. The linear shrinkage was followed by dilatometry. The maximum shrinkage rate of powder compacts was obtained at 1180 ºC. X-ray diffraction experiments revealed that ceria stabilizes the cubic phase of scandia-doped zirconia at room temperature. However, secondary phases (rhombohedric and tetragonal) were detected by both X-ray diffraction and Raman spectroscopy depending on the sintering conditions. The field assisted sintering method resulted in specimens with cubic and tetragonal phases. In the case of conventional and two-step sintering methods, a careful selection of the temperatures and sintering times is essential to obtain a cubic single-phase material. Values of the electrical conductivity of ScCeSZ are in general agreement with those reported in the literature.

O descarte do lodo de ETA em corpos de água, como rios, tem sido ainda uma prática comum no Brasil. Alternativas frequentes de destinação têm sido a disposição do lodo em aterros sanitários ou industriais e na rede de esgoto. Porém, os padrões ambientais cada vez mais rígidos têm levado à procura de soluções mais econômicas e benéficas, com o aproveitamento do lodo de ETA como material para diversos usos. Uma das opções promissoras é a utilização do lodo de ETA misturado a solos naturais em obras geotécnicas, como revestimento de fundo e cobertura final de aterros sanitários e industriais, e na construção de aterros em geral. Nessa perspectiva, foram estudadas as propriedades geotécnicas de misturas de um solo laterítico arenoso com um lodo de ETA em três proporções solo:lodo (3:1, 4:1, e 5:1) em massa úmida. Foi realizada a caracterização química e mineralógica do solo e do lodo por meio de ensaios de difração de raios X, fluorescência de raios X, microscopia eletrônica de varredura, determinação de perda ao fogo, pH, capacidade de troca catiônica, soma de bases trocáveis, carbono orgânico, matéria orgânica, entre outros. Foram determinados a curva granulométrica, a massa específica dos grãos e os limites de consistência do solo, do lodo e das misturas. Ensaios de adensamento, permeabilidade e compressão triaxial foram realizados em corpos de prova compactados do solo e das misturas. A caracterização geotécnica das misturas mostrou que a adição de lodo não altera significativamente a granulometria, a massa específica dos grãos e os limites de consistência do solo. Por outro lado, a secagem prévia ao ar das misturas alterou os parâmetros de compactação: a massa específica seca máxima aumentou e o teor de umidade ótimo diminuiu com a redução do teor de umidade inicial no ensaio de compactação. Os índices de compressão das misturas apresentaram-se maiores que o do solo, enquanto as condutividades hidráulicas das misturas foram menores que a do solo. O ângulo de atrito efetivo das misturas apresentou aumento e a coesão efetiva diminuição a medida que a proporção de lodo acrescentado ao solo aumentou. As características e propriedades das misturas apresentaram valores aceitáveis para solos utilizáveis em aterros, o que possibilita o aproveitamento de lodo de ETA em misturas com solo a serem empregadas em obras geotécnicas. / In Brazil, WTS is mostly released in water bodies causing silting and deterioration of water quality, destined to treatment with sewage, or disposed of in sanitary landfills or disposal sites of sewage treatment plants mixed with sewage sludge after a partial dewatering process. An alternative for WTS destination is its application, in natura, treated or mixed with soil, as construction material for covers and bottom liners of sanitary and industrial landfills or in embankments in general. Addition of Water Treatment Sludge (WTS) to soils in earthworks may reduce land disposal of WTS and exploitation of natural soils. In this perspective, geotechnical properties of mixtures of a lateritic sandy soil with WTS in proportions 3:1, 4:1, and 5:1 (by wet weight) were evaluated. WTS and soil were subjected to chemical and mineralogical characterization by X-ray fluorescence and X-ray diffraction tests, and determination of loss on ignition, pH, organic matter content, cation exchange capacity, exchangeable bases, and other chemical parameters. Particle-size distribution curve, specific gravity of solids, and Atterberg limits were obtained for WTS, soil and mixtures. One-dimensional consolidation, permeability and undrained triaxial compression tests were carried out on compacted specimens of the soil and the soil-WTS mixtures. Geotechnical characteristics of the mixtures resulted slightly different from those of the soil, on the other hand, previous air-drying affected the compaction parameters of the mixtures, the maximum dry unit weight increased and the optimum water content decreased for a decrease in the initial water content of the compaction test. Compression index of the mixtures were higher than the soil, whereas hydraulic conductivity decreased with WTS addition for different confining pressures and hydraulic gradients. Effective friction angle of the mixtures increased and effective cohesion decreased when increasing the proportion of WTS added in the mixture. Some of those geotechnical parameter values were acceptable for a compacted soil and indicate high possibility of reuse of this waste in geotechnical works.

O presente trabalho visou preparar e caracterizar eletrólitos poliméricos (EP) à base de poli(vinil butirato) (PVB) com diferentes sais de lítio (LiClO4, LiCF3SO3 e LiI/I2), com ou sem o plastificante g-butirolactona (GBL), além de viabilizar a aplicação dos mesmos em dispositivos eletrocrômicos e células solares. Observou-se, através das análises por espectroscopia de impedância eletroquímica, que o PVB é capaz de solvatar no máximo 40% de sal de lítio em massa. Foi verificado que as condutividades iônicas dessas amostras, em função do aumento da temperatura, podem ser explicadas pelo modelo Vogel-Tammann-Fulcher, e que o eletrólito PF04 (PVB com 40% de LiCF3SO3) possui o maior valor de condutividade (1,5´10-4 S/cm) com relação às outras amostras. Os espectros de infravermelho das amostras estudadas mostraram um deslocamento nos picos correspondentes às carbonilas da matriz polimérica em resposta à coordenação das mesmas com íons Li+. Os resultados da espectroscopia Raman comprovaram a presença do par redox (I3-/I-) no eletrólito com LiI/I2. Os difratogramas de raios-X do PVB evidenciaram um pico largo centrado em 20º (2q) com 800 c.p.s. de intensidade, a adição de LiI/I2 e LiCF3SO3 ao polímero reduziu as intensidades para 750 e 700 c.p.s respectivamente, ao contrário do observado com LiClO4, onde se nota que o sal não foi completamente solvatado pelo polímero. A micrografia obtida por microscopia eletrônica de varredura (SEM) do eletrólito com 23% de LiClO4 (amostra P04) mostraram evidências de aglomerados iônicos na superfície. As análises por calorimetria exploratória diferencial (DSC) mostraram que um aumento na concentração de sal adicionado ao polímero causou uma diminuição na temperatura de transição vítrea (Tg), e que os eletrólitos possuem em torno de 44% de cristalinidade. Os eletrólitos P04 e PF04 foram aplicados em janelas eletrocrômicas, apresentando uma diferença de 10,5 e 9,3% respectivamente entre os estados colorido e descolorido. O eletrólito com LiI/I2 foi aplicado em célula solar gerando uma fotocorrente máxima de 1,09 mA/cm2 e eficiência de 0,41% sob a irradiação de 100 mW/cm2. Eletrólitos géis com adição de 90% γ-butirolactona também foram aplicados em células solares, os valores de fotocorrente e eficiência foram incrementados (5,82 mA/cm2 e 2,1%, respectivamente). / The aim of the present study was to prepare and characterize polymer electrolytes (EP) based on poly(vinyl butyrate) (PVB) with different lithium salts (LiClO4, LiCF3SO3 and LiI/I2) and/or containing g-butyrolactone (GBL), and to apply them in electrochromic devices and solar cells. It was observed through electrochemical impedance spectroscopy that the PVB is able to solvate up to 40% in weight of lithium salt. It was found that the ionic conductivity of these samples, as a function of temperature, can be explained by Vogel-Tammann-Fulcher model, and the electrolyte PF04 (PVB with 40% of LiCF3SO3) had the highest conductivity value of 1,5´10-4 S/cm when compared to other samples. Infrared spectra of the samples showed a shift in the peaks corresponding to the carbonyl groups of the polymer matrix in response to their coordination with Li+ ions. The results of Raman spectroscopy confirmed the presence of the redox couple (I3-/I-) in the electrolyte with LiI/I2 (PVB04). The X-ray diffractograms of the PVB showed a broad peak centered at 20 (2q) com intensity of 800 cps. The addition of LiI/I2 and LiCF3SO3 to the polymer matrix decreased the intensities to 750 and 700 cps respectively, but not after the LiClO4 addition, which was explained by its not complete solvatation by the polymer matrix. The Scanning Electron Microscopy (SEM) pictures of electrolyte with 23% of LiClO4 (P04 sample) showed evidences of ion clusters on the surface. The analyzes via Differential Scanning Calorimetry (DSC) showed that an increase in the concentration of the salt added to the polymer matrix caused a decrease in glass transition temperature (Tg), and that electrolytes are about 44% crystalline. The electrolytes P04 and PF04 were applied to electrochromic windows (ECDs) and showed a transmittance difference of 10.5 and 9.3%, respectively between the colored and discolored states. The electrolyte with LiI/I2 was applied to dye sensitized solar cell (DSSC) generating a maximum photocurrent of 1.09 mA/cm2 and 0.41% of efficiency under irradiation of 100 mW/cm2. Gel electrolytes containing 90% of γ-butyrolactone were applied to DSSC and showed 5.82 mA/cm2 of photocurrent and 2.1% of efficiency.

A cama de semeadura é uma das principais condições físicas do solo para crescimento das plantas. A avaliação da qualidade física desse ambiente do solo, onde ocorre a germinação e emergência das culturas, é de fundamental importância para compreender os fatores que afetam o seu desenvolvimento. A presente pesquisa foi realizada, inicialmente, no Brasil, com o objetivo de avaliar a qualidade física da cama de semeadura do solo, pela determinação de propriedades estruturais e físico-hídricas do solo, e parâmetros de emergência das culturas milho e soja em sistema plantio direto de longa duração submetido à escarificação mecânica e biológica do solo. O trabalho foi desenvolvido em área pertencente à Universidade Estadual de Ponta Grossa, Paraná. Os tratamentos avaliados foram: sistema plantio direto por 16 anos, sistema plantio direto submetido à escarificação mecânica até 0,25 m de profundidade e sistema plantio direto submetido à escarificação biológica por meio do nabo forrageiro. As amostragens de solos foram realizadas aos seis e 18 meses após a implantação dos tratamentos, correspondentes às semeaduras das culturas do milho (Outubro de 2009) e da soja (Novembro de 2010) nas camadas 0-5 e 5-10 cm de profundidade. Para o experimento desenvolvido nos Estados Unidos, o objetivo foi avaliar a qualidade física da cama de semeadura do solo, pela determinação do intervalo hídrico ótimo, e parâmetros de emergência da cultura do trigo, em dois experimentos de longa duração que envolveu sistemas de cultivo e sistemas de preparo do solo. Esses experimentos foram conduzidos em área da Kansas State University, em Hays, Kansas, EUA. Os sistemas de preparo do solo envolveram a rotação trigo/sorgo/pousio sob o preparo convencional, reduzido e plantio direto implantados há 46 anos. Os sistemas de cultivo consistiram das sucessões trigo/pousio, trigo/sorgo/pousio e trigo/trigo manejadas sob preparo reduzido e plantio direto, implantados há 35 anos. A amostragem do solo foi realizada na cama de semeadura do trigo (Outubro/Novembro de 2011) nas camadas 0-5 e 5-10 cm de profundidade. Os dados foram submetidos à análise de variância e, quando significativos, as médias dos tratamentos foram comparadas pelo teste Tukey. Os resultados do estudo feito no Brasil demonstraram que a escarificação mecânica apresentou um baixo efeito residual sobre as propriedades físicas do solo, indicando ser desnecessária sua aplicação com vistas a melhorar a qualidade física do solo. A cultura do nabo forrageiro, como alternativa de escarificação biológica, pode ser incluída no sistema de rotação de culturas, uma vez que se mostrou eficiente em melhorar algumas propriedades físicas do solo. No estudo realizado nos EUA, no experimento sobre sistemas de preparo, o preparo reduzido resultou em melhor condição física da cama de semeadura do solo. O preparo convencional foi o tratamento que apresentou uma condição física do solo menos favorável ao crescimento inicial das plantas. O sistema de cultivo trigo/trigo sob preparo reduzido apresentou o melhor IHO da cama de semeadura. O procedimento boundary line demonstrou que os parâmetros de emergência das culturas foram dependentes das propriedades físicas da cama de semeadura do solo. / The seedbed is one of the most important soil physical conditions for plant growth. The evaluation of the soil physical quality in such soil environment is essential to understand the factors that affect crop development, as it is where seed germination and plant emergence and establishment take place. The objective of the experiment carried out in Brazil was to evaluate: the physical quality of the soil seedbed by the determination of its structural and physical-hydric properties; and the emergence parameters of the corn and soybean crops under long-term no tillage submitted to mechanical and biological chiseling. This experiment was carried out in Ponta Grossa, Paraná State, Brazil, at the farm-school belonging to Ponta Grossa State University. The treatments were no-tillage for 16 years, no-tillage submitted to mechanical chiseling at 0.25 m soil depth and no-tillage submitted to biological chiseling by a forage radish crop. Soil samples were collected at six and 18 months after the treatments were implemented, corresponding to a maize seedbed (October 2009) and a soybean seedbed (November 2010), for the 0 to 5 and 5 to 10 cm soil depths. For the experiments developed in the United States, the objective was to evaluate: the physical quality of the soil seedbed by the least limiting water range determination; and the wheat emergence parameters from two longterm experiments involving different cropping systems (35 years) and soil tillage systems (46 years). These experiments were conducted in an area belonging to Kansas State University located in Hays, Kansas, USA. The tillage systems experiment consisted of a wheat/sorghum/fallow rotation under conventional, reduced and no tillage. The cropping systems experiment consisted of wheat/fallow, wheat/sorghum/fallow and wheat/wheat rotations cultivated under reduced and no tillage. Soil samples were collected from the wheat seedbed (October/November 2011) at the 0 to 5 and 5 to 10 cm soil depths. The data were submitted to the variance analysis and, when significant, the means were compared by the Tukey test. The results from the experiment performed in Brazil showed that the mechanical chiseling had a lower residual effect on the soil physical properties, indicating that it is unnecessary when the aim is to improve the soil physical quality. The forage radish cultivation, as an alternative of biological chiseling, can be included in the crop rotation system once it was efficient at improving some soil physical properties. For the tillage systems experiment, which was conducted in the United States, the reduced tillage treatment resulted in a better physical condition of the soil seedbed. The conventional tillage was the treatment that presented the least favorable soil physical condition for the initial plant growth. The wheat/wheat cropping system under reduced tillage showed the best least limiting water range of the soil seedbed. The boundary line approach demonstrated that the crop emergence parameters were dependent on the physical properties of the soil seedbed.

Estudos recentes demonstram que o sistema cerâmico zircônia-escândia-céria (ScCeSZ) apresenta-se promissor para aplicações como eletrólito sólido em células a combustível de óxido sólido de temperaturas intermediárias de operação (600 a 800 °C). Neste trabalho, foi realizada a sinterização convencional, de duas etapas e assistida por campo elétrico do ZrO2 contendo 10% em mol de Sc2O3 e 1% em mol de CeO2 comercializado pela Fuel Cell Materials visando melhorar a densificação com reduzido tamanho médio de grãos. A condutividade elétrica de amostras densas de ScCeSZ sinterizadas pelos diferentes métodos foi investigada por espectroscopia de impedância. Diferentes condições de sinterização foram analisadas. A taxa de retração dos compactos é máxima a 1180 °C, determinada pela análise de dilatometria. Foi confirmado por difração de raios X que a adição de céria à zircônia-escândia promove a estabilização da fase cúbica à temperatura ambiente. No entanto, dependendo das condições de sinterização pode haver a formação de fases secundárias, as quais foram detectadas por difração de raios X e espectroscopia Raman. A sinterização assistida por campo elétrico promoveu a formação das fases cúbica e tetragonal. Considerando os métodos convencional e de duas etapas, para a obtenção do material cúbico monofásico é necessária uma seleção cuidadosa das condições de sinterização. Os valores de condutividade elétrica estão de acordo com as condutividades do ScCeSZ reportadas na literatura. / Recent reports show that scandia-and ceria-doped zirconia (ScCeSZ) is a promising material for application as solid electrolyte in solid oxide fuel cells operating at intermediate temperatures (600 - 800 °C). In this work, ZrO2 containing 10 mol% Sc2O3 and 1 mol% CeO2 commercial powder (Fuel Cell Materials) was used to investigate the densification along with the mean grain size in specimens sintered by different methods: conventional, two-step sintering and electric field assisted sintering. The electrical conductivity of dense sintered specimens was studied by impedance spectroscopy. The linear shrinkage was followed by dilatometry. The maximum shrinkage rate of powder compacts was obtained at 1180 ºC. X-ray diffraction experiments revealed that ceria stabilizes the cubic phase of scandia-doped zirconia at room temperature. However, secondary phases (rhombohedric and tetragonal) were detected by both X-ray diffraction and Raman spectroscopy depending on the sintering conditions. The field assisted sintering method resulted in specimens with cubic and tetragonal phases. In the case of conventional and two-step sintering methods, a careful selection of the temperatures and sintering times is essential to obtain a cubic single-phase material. Values of the electrical conductivity of ScCeSZ are in general agreement with those reported in the literature.

Neste trabalho filmes finos de silício amorfo hidrogenado (a-Si:H) foram depositados no reator magnetron sputtering do laboratório de sistemas integráveis (LSI), a temperaturas menores que 100 °C, pela introdução do gás hidrogênio junto com o de argônio para pulverização de um alvo de silício policristalino. As condições de deposição investigadas estão compreendidas em pressões totais de 5 e 10 mTorr para as quais a potência de RF variou de 150 a 300 W, para a menor pressão, e de 200 a 300 W, para a maior pressão, sendo que para cada condição de potência a concentração de hidrogênio nos gases de descarga variou de pelo menos 0 % a no máximo 60 %. Como os substratos utilizados foram carbono vítreo, lâminas oxidadas de silício e placas de vidro para microscópio óptico os filmes depositados sobre o carbono foram caracterizados por RBS, os depositados sobre as lâminas oxidadas de silício por FTIR e medidas IV e os depositados sobre o vidro por espectroscopia de absorção óptica na região do ultravioleta-visível. A caracterização RBS forneceu informações tanto sobre o tipo e quantidade de impurezas eventualmente incorporadas durante a deposição como sobre a densidade superficial do silício que permitiu a obtenção da densidade volumétrica pela utilização dos parâmetros de espessura obtidos pela técnica de perfilometria. Através da análise dos espectros FTIR o hidrogênio incorporado pode ser quantificado na forma de mono e polihidretos de silício. As medidas IV foram realizadas através de contatos de alumínio, evaporados sobre os filmes, para a obtenção tanto da condutividade de escuro como da fotocondutividade e a análise dos espectros de absorção óptica dos filmes permitiu a obtenção tanto dos valores de energia do gap óptico, pelo método Tauc, como do parâmetro B que é inversamente proporcional à largura da cauda das bandas de valência e de condução que por sua vez aumentam com o aumento da densidade de defeitos dos filmes. Desta forma os filmes que apresentaram as maiores fotosensibilidades (razão entre a fotocondutividade e a condutividade de escuro), consideradas para a escolha dos melhores resultados, foram os depositados a 10 mTorr uma vez que eles apresentam uma maior concentração tanto de ligações SiH 2 como de SiH 3 e menores concentrações totais de hidrogênio incorporado ao filme que os filmes depositados a 5 mTorr o que acabou contribuindo para a diminuição da densidades de estados localizados da banda de mobilidade, provavelmente devido a nucleação de cristais, o que ocorre tipicamente para filmes depositados por sistemas magnetron sputtering a grandes pressões totais e grandes pressões parciais de hidrogênio, estando, desta forma, tanto as ligações SiH 2 como SiH 3 situadas nos contornos de grão. Assim os filmes depositados a 10 mTorr apresentam concentrações quase nula de ligações SiH, mas as maiores fotosensibilidades. / In this work thin films of hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) were deposited in the magnetron sputtering reactor of the Laboratório de Sistemas Integráveis (LSI), at temperatures lower than 100 °C, by the introduction of hydrogen and argon gasses for the sputtering of a policrystalline silicon target. The deposition conditions investigated are total pressures of 5 and 10 mTorr for which the RF power varied from 150 to 300 W, for the lowest pressure, and from 200 to 300 W, for the highest pressure. For each power condition the hydrogen concentration in the discharge gases ranged from 0 % to maximum 60 %. The substrates used were glassy carbon, for RBS characterization, oxidized silicon wafers for FTIR and IV measurements and glass plate for optical microscope and visible-ultraviolet spectroscopy absorption. The RBS characterization provided information about both the type and quantity of impurity incorporated during the deposition and the amorphous silicon superficial density that allowed obtaining the volumetric density by the utilization of the thickness parameter obtained by the profilometry technique. Through the analyses of the FTIR spectra the hydrogen incorporated could be quantified in the form of mono and poli silicon hydrides. The IV measurements were performed, through aluminum contacts evaporated on the films, to obtain the dark and photoconductivity and the films ultraviolet-visible absorption spectra. Through ultraviolet-visible analysis was possible to obtain both the optical energy gap values, by the Tauc method, and the B parameter, which is inversely proportional to the valence and conduction tail width. The B parameter increases with the defect density of the films. Thus, the films that showed the biggest photosensitivity (relation between the photoconductivity and dark conductivity) were deposited at 10 mTorr. These films showed a higher concentration of both SiH 2 and SiH 3 bonds but a lower concentration of total hydrogen incorporated, which contributed to the decrease of the density of states in the mobility band, probably due to the nucleation of crystals typical of films deposited by the magnetron sputtering system at high pressure and high hydrogen concentration. In this way the SiH 2 and SiH 3 would be in the grain boundary. So the films deposited at 10 mTorr showed almost null concentration of SiH bonds, but the highest photosensitivities.

Orientador: Maria Helena Moraes / Banca: Roberto Lyra Villas Bôas / Banca: Itamar Andrioli / Banca: Ricardo Ralish / Banca: Itamar Rosa Teixeira / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da utilização de adubos orgânicos, produzidos por diferentes processos de reciclagem de dejetos bovinos criados em sistema de confinamento para novilhos superprecoces, nos atributos químicos e físicos de um LATOSSOLO VERMELHO Distrófico e na produtividade da cultura do milho. O experimento foi conduzido por duas safras agrícolas, 2002/2003 e 2003/2004. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos casualizados com quatro repetições e seis tratamentos: T1 = efluente de biodigestor; T2 = esterco de esterqueira; T3 = composto orgânico; T4 = vermicomposto; T5 = adubo mineral; T6 = testemunha (sem utilização de adubos). As parcelas possuíam 15 m de comprimento por 8 m de largura, com área total de 120 m2. As quantidades para cada fonte orgânica foram calculadas com base nos seus teores de nitrogênio, para aplicação de 120 kg ha-1 de N. No tratamento T5 utilizou-se uma formulação N-P2O5-K2O, com base na análise do solo para P e K, e também 120 kg ha-1 de N, dos quais 30 kg foram aplicados na base e o restante em cobertura, em uma única aplicação, aos 33 e 37 dias após a emergência das plantas, na primeira e segunda safra, respectivamente. Os adubos orgânicos foram incorporados ao solo por meio de uma gradagem, antes da semeadura. O milho, cv. híbrido DKB 350 foi semeado dia 6 de janeiro de 2003 na primeira safra, e no dia 26 de dezembro de 2003 na segunda safra, com espaçamento de 90 cm entre linhas, e população de 55000 plantas por hectare. Os atributos do solo foram avaliados nas camadas de 0-0,10 e 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m. Os atributos físicos avaliados foram o diâmetro médio ponderado, a argila dispersa em água, a resistência à penetração, a condutividade hidráulica saturada, a densidade do solo, porosidade total, macro e microporosidade...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The present work had as its aim to evaluate the effect of cattle manure usage, produced by different processes of bovine dejections recycling raised in pen system for superprecocious steers in the chemical and physical properties of a distrophyc Red Oxisol and in the maize productivity. The experiment was carried out by two crop harvests 2002/2003 and 2003/2004. A completely randomized block design was used with four replications and six treatments: T1 = biodigestor effluent; T2 = cattle manure; T3 = organic composition; T4 = vermicompost; T5 = mineral fertilizer; T6 = witness (without fertilizer application). The parcels were 15 meters long and 8 meters wide, with a total area of 120 square meters. The amounts for each organic source had been calculated based on their nitrogen concentration, for a N application of 120 kg ha-1. In T5 treatment, a N-P2-O5-K2O formula was used, based on the soil analysis for P and K, and also 120 kg ha-1 of N, of which 30 kg were applied in the base and the rest in the covering, in a single application, at 33 and 37 days after the plant emerging, in the first and second harvests, respectively. The organic matter had been incorporated to the soil by grading, before sowing. The maize, cv. Hybrid DKB 350 was sown in January 6th, 2003 in the first harvest and in December 26th, 2003 in the second harvest, with a distance of 90 cm between the lines and a population of 55,000 plants per linear meter. The soil attributes were evaluated in the 0-0,10 and 0,10-0,20 and 0,20-0,30 layers. The evaluated physical attributes were the mean weighed diameter, the water dispersed clay, the penetration resistance, the saturated hydraulic conductivity, the soil bulk density, total porosity, macro and microporosity. Concerning the chemical attributes, the fractioned organic matter, macro and micronutrients, pH... (Complete abstract, click eletronic address below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:41:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RobertaPMM_DISSERT.pdf: 3172444 bytes, checksum: 159d519d0473cdce848696ecb3f8e8f6 (MD5) Previous issue date: 2011-02-24 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Hybrid systems formed from polymers and transition metals have now their physical and chemical properties extensively investigated for use in electronic devices. In this work, Titanium Dioxide (TiO2) from the precursor of titanium tetrabutoxide and the composite system Poly(Ethylene Glycol)-Titanium Dioxide (TiO2-PEG) were synthesized by sol-gel method. The PEG as acquired and TiO2 and composites powders were analyzed by X-Ray Diffraction (XRD), Spectroscopy in the Infrared region with Fourier transform (IRFT), Thermogravimetric Analysis (TGA), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). In the XRD analysis were observed in the TiO2 crystal faces of one of its polymorphs - anatase phase, crystal planes in Poly (Ethylene Glycol) with considerable intensity and in the composite systems the mixture of crystal faces of their precursors isolated and reduction of crystallinity. The TG / DTG suggested increasing the thermal instability of PEG in the composite powders as TiO2 is incorporated into the system. Spectral analysis presented in the infrared overlapping bands for the polymer and metal oxide, reducing the intensity of symmetric stretching of ligand groups in the main chain polymer and angular deformations; were observed using SEM micrographs of the morphological changes suffered by composite systems with the variation of the oxide concentration. Analyses by impedance spectroscopy indicated that the increased conductivity in composite occurs in line with the addition of the metal oxide concentration in the composite system / Sistemas h?bridos formados a partir de pol?meros e metais de transi??o atualmente t?m suas propriedades f?sicas e qu?micas extensivamente investigadas para aplica??o em dispositivos eletr?nicos. Neste trabalho, o Di?xido de Tit?nio (TiO2) a partir do precursor Tetrabut?xido de Tit?nio e o sistema comp?sito Poli (Etileno Glicol)-Di?xido de Tit?nio (PEG-TiO2) foram sintetizados pelo m?todo sol-gel. O PEG como adquirido e os p?s de TiO2 e comp?sitos obtidos foram analisados por Difra??o de Raios X (DRX), Espectroscopia de Absor??o na regi?o do Infravermelho com Transformada de Fourier (EIV-TF), An?lise Termogravim?trica (TG), Microscopia Eletr?nica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Imped?ncia Eletroqu?mica (EIE). Nas an?lises por DRX foram observadas no TiO2, faces cristalinas de um de seus polimorfos fase anat?sio, planos cristalinos no PEG com intensidade substancial e nos sistemas comp?sitos a mistura de faces cristalinas dos seus precursores na forma isolada, bem como, redu??o da cristalinidade. As curvas TG/DTG sugeriram o aumento da instabilidade t?rmica do PEG nos p?s comp?sitos ? medida que TiO2 ? incorporado ao sistema. A an?lise espectral na regi?o do infravermelho apresentou sobreposi??o de bandas relativas ao pol?mero e ao ?xido met?lico, redu??o da intensidade de estiramentos sim?tricos dos grupos ligantes da cadeia principal polim?rica e deforma??es angulares; foram observadas atrav?s das micrografias de MEV modifica??es morfol?gicas sofridas pelos sistemas comp?sitos com a varia??o da concentra??o do ?xido. As an?lises por imped?ncia eletroqu?mica indicaram que o aumento da condutividade nos comp?sitos ocorre em conson?ncia com a adi??o da concentra??o do ?xido met?lico no sistema comp?sito