Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de materiais catalíticos à base de óxidos mistos, de baixo custo, para serem empregados como catalisadores mássicos, na decomposição do peróxido de hidrogênio 90%, em massa, possibilitando múltiplas partidas a frio em um micropropulsor de satélites a monopropelente. Foram utilizados diferentes métodos de síntese de óxidos mistos com altos teores de manganês e cobalto. Os materiais foram avaliados, preliminarmente, na decomposição espontânea do peróxido de hidrogênio em bancada (teste da gota). Em seguida, os catalisadores com melhores desempenhos foram selecionados e testados em um micropropulsor de 2N, onde foram monitorados o empuxo, a pressão e a temperatura da câmara do propulsor. Todos os catalisadores foram caracterizados por Adsorção de Nitrogênio, Termogravimetria, Espectroscopia Fotoeletrônica de Raios-X, Difratometria de Raios-X e Resistência Mecânica à Compressão Radial, visando correlacionar suas propriedades físico-químicas com suas atividades na decomposição catalítica do peróxido de hidrogênio concentrado. Os catalisadores denominados MnAl2 e Co4MnAl, sintetizados pelo método da co-precipitação em solução aquosa, foram aqueles que apresentaram os melhores resultados, sendo capazes de decompor espontaneamente o H2O2 sem sofrer desativação ou fragmentação após os testes. / This work aimed to develop mixed oxides, at low cost, to be used as catalysts in the decomposition of hydrogen peroxide, 90% by weight, allowing multiple starts in a microthruster of monopropellant satellites. Different synthesis methods of mixed oxides with high levels of manganese and cobalt oxides were employed. The materials were evaluated, preliminarily, in the spontaneous decomposition of hydrogen peroxide (drop test). Then, the best performing catalysts were selected and tested in a 2N microthruster, where the thrust, the pressure, and temperature in the chamber was monitored. All catalysts were characterized by nitrogen adsorption, thermogravimetry, X-ray photoelectron spectroscopy, X-ray Diffraction, and Mechanical Strength Radial Compression , aiming to correlate their physicochemical properties with their activity in the catalytic decomposition of concentrated hydrogen peroxide.The catalysts called MnAl2 and Co4MnAl, synthesized by co-precipitation in aqueous solution, were those that showed the best results, being able to spontaneously decompose H2O2 without undergoing deactivation or fragmentation after testing.

No presente trabalho, investigamos a associação entre a fauna de macroinvertebrados e o folhiço em riachos de montanha da região sul do Estado de São Paulo. Os principais objetivos da tese foram: caracterizar o folhiço e a fauna de macroinvertebrados associada em mesohábitats de remanso e de corredeira (Capítulo 1); testar os efeitos das características das folhas sobre o seu processamento e sobre a fauna de macroinvertebrados aquáticos (Capítulo 2); acompanhar o processo de degradação de folhas de espécies vegetais com diferentes características físicas (resistência foliar) e químicas (conteúdo de fenóis totais), bem como estudar a sua colonização pela fauna de macroinvertebrados (Capítulo 3). A densidade, riqueza padronizada de táxons e composição faunística de macroinvertebrados associados ao folhiço apresentaram variação entre remanso e corredeira, porém esta relação esteve condicionada ao tamanho do riacho. Os compostos fenólicos e a resistência foliar isoladamente não influenciaram a degradação do folhiço, e não houve efeito da riqueza de espécies vegetais sobre a perda de massa foliar. A densidade, riqueza padronizada e composição faunística de macroinvertebrados não foram influenciadas pelas características estruturais e químicas iniciais das plantas; possivelmente, outras características químicas das espécies vegetais que não foram consideradas no presente trabalho podem ter sido mais importantes para explicar estes componentes da fauna. Houve um aumento da densidade de macroinvertebrados ao longo do tempo, no entanto, a densidade não foi afetada pela espécie vegetal. A riqueza não foi afetada por nenhum dos dois fatores. Por outro lado, foi possível observar um forte gradiente de composição faunística ao longo do tempo, o qual foi dependente do tipo de folha. / In this work we investigated the link between the macroinvertebrate fauna and litter detritus in forested mountain streams, in the southern São Paulo State. The main goals of this thesis were: to describe litter detritus and its associated macroinvertebrate fauna in riffles and pools (Chapter 1); to test the effects of leaf properties on litter processing and on the aquatic macroinvertebrate fauna (Chapter 2); to follow the processing of litter from plant species with different structural (leaf toughness) and chemical (total phenolic compounds) features, as well as the colonization by macroinvertebrates fauna (Chapter 3). Density, standardized taxonomic richness and faunal composition of macroinvertebrates found in litter showed variation between riffles and pools, although this relationship was subject to stream size. Phenolic compounds and leaf toughness alone did not influence litter decomposition, and no effect of leaf species diversity was found for leaf mass loss. Density, standardized taxonomic richness and faunal composition of macroinvertebrates were not affected by structural or chemical features of the litter; it is likely that other chemical aspects of the leaves might have played a more important role. We observed an increase in macroinvertebrate density throughout time, however, density was not dependent of leaf species. Taxonomic richness was not affected either by time or plant species. On the other hand, we observed a strong gradient for faunal composition along time, and this association showed an interaction with leaf species.

O presente trabalho aborda a ciclagem de nutrientes e aspectos do microclima em plantações de Eucalyptus grandis de 20 anos, manejadas pelo método CCT, em 3 intensidades de desbaste (T0 = 0%, T1 = 67% e T2 = 83% de desbaste). As áreas de estudo localizam-se na Fazenda Santa Terezinha, propriedade da empresa Eucatex S.A., no município de Bofete - SP. O clima da região é do tipo Cwa, segundo a classificação de Köpen, e o solo é classificado como Latossolo Vermelho-Amarelo transição para Areia Quartzosa. Em relação aos aspectos microclimáticos, verificou-se que os tratamentos desbastados (T1 e T2) interceptaram menos luz que os tratamento testemunha (T0). Seus valores de radiação fotossinteticamente ativa e ILR (%) foram, em geral, maiores que os do T0. As temperaturas mensais variaram pouco entre os tratamentos. O T2 apresentou a maior amplitude térmica, e as temperaturas médias foram ligeiramente superiores às dos demais tratamentos. Em todas as profundidades (0-5, 6-30 e 31-60 cm), o T0 manteve os maiores teores de umidade do solo. A deposição de serapilheira (estudada de outubro de 1998 a setembro de 1999) foi estatisticamente semelhante entre os tratamentos, embora os tratamentos com desbaste (T1 e T2) tenham depositado quantias ligeiramente maiores. Os teores de nutrientes e a sua transferência, pela deposição mensal de serapilheira, foram em geral mais altos nos tratamentos com desbaste. As taxas de deposição anual nos tratamentos T0, T1 e T2 foram de 10,2; 10,9; 10,4 t/ha/ano, respectivamente. A biomassa de serapilheira acumulada sobre o solo foi de 18,1 t/ha no T0, 13,4 t/ha no T1 e 14,8 t/ha no T2. Nos tratamentos com desbaste, os teores médios anuais de nutrientes da serapilheira acumulada foram geralmente iguais ou maiores que os do T0; porém, seus estoques foram inferiores aos do T0. A decomposição da serapilheira foi mais rápida nos tratamentos com desbaste, provocando menores acúmulos desta sobre o solo. Os estoques de P, K, Ca e Mg no solo foram superiores nos tratamentos desbastados (principalmente no T1). Devido à sua lenta velocidade de decomposição e imobilização dos nutrientes na camada de serapilheira, o T0 apresentou os menores estoques de nutrientes no solo (exceto para N). A aplicação de desbastes progressivos em povoamentos de eucaliptos, quando manejados em regimes de ciclos mais longos do que usualmente vem sendo aplicados atualmente (5 - 6 anos), podem favorecer a reciclagem dos nutrientes que entram no ecossistema, conservando mais eficientemente seus estoques no sistema (solo + serapilheira) e contribuindo para manter a produtividade do sítio. / This study characterizes nutrient cycling and microclimate conditions within a 20-year-old Eucalyptus grandis plantation with three thinning intensity treatments of Correlated Curve Trend (CCT) management method (T0 = 0%, T1 = 67% and T2 = 83% of thinning intensity). This project was located in Bofete - SP, in the Santa Terezinha Farm, of Eucatex S.A. The climate of site is Cwa, according to Köpen classification, and the type soil is a Haplustox with a transition to Quartz Psamment. In respect to microclimate measurements, the thinned treatments (T1 and T2) intercepted less light than the non-thinned treatment (T0). Its photosynthetic radiation and IRL (%) were generally higher then the T0’values. Montly temperature fluctuations were minimal among the treatments. T2 presented the highest thermical fluctuation, and their temperatures were higher than the other treatments. At all soil depths (0-5, 6-30 and 31-60 cm), the moisture contents were greater in T0. Litter production (measured from October, 1998 to September, 1999) was similar among the treatments, but there was somewhat more litterfall in thinned treatments (T1 and T2). Annual litterfall in treatments T0, T1 and T2 were 10.22, 10.87 and 10.39 t/ha/year respectively. The concentration of nutrients and their return through litterfall were generally greater in thinned treatments. Biomass of forest floor litter was 18.13 t/ha in T0, 13.43 t/ha in T1 and 14.83 t/ha in T2. Thinned treatments had equal to or higher than annual concentrations of forest floor litter when compared with T0. However, the amount of nutrients was less than T0. Litter decomposition was faster in the thinned treatments, and there was less forest floor litter in thinned treatments. Soil P, K, Ca and Mg contents were higher in thinned treatments, especially in T1. Due to its slow forest floor litter decomposition and its consequent nutrient immobilization, T0 had lower soil nutrient contents, except for N. The use of thinning practices in long rotation can improve nutrient cycling of atmospheric input, conserve the amount of nutrients in the soil-litter system and improve the site productivity.

Métodos tipo simplex são a base dos principais softwares utilizados na resolução de problemas de otimização linear. A implementação computacional direta destes métodos, assim como são descritos na teoria, leva a resultados indesejáveis na resolução de problemas reais de grande porte. Assim, a utilização de técnicas computacionais adequadas é fundamental para uma implementação eficiente e estável. Neste trabalho, as principais técnicas são discutidas, com enfoque naquelas que buscam proporcionar a estabilidade numérica do método: utilização de tolerâncias, estabilização do teste da razão, mudança de escala e representação da matriz básica. Para este último tópico, são apresentadas duas técnicas, a Forma Produto da Inversa e a Decomposição LU. A análise das abordagens é feita baseando-se na resolução dos problemas da biblioteca Netlib / Simplex-type methods are the basis of the main linear optimization solvers. The straightforward implementation of these methods as they are presented in theory yield unexpected results in solving reallife large-scale problems. Hence, it is essencial to use suitable computational techniques for an efficient and stable implementation. In this thesis, we address the main techniques focusing on those which aim for numerical stability of the method: use of tolerances, stable ratio test, scaling and representation of the basis matrix. For the latter topic, we present two techniques, the Product Form of Inverse and the LU decomposition. The Netlib problems are solved using the approaches addressed and the results are analyzed

As espécies fixadoras de nitrogênio (N) são utilizadas junto às plantações florestais com o objetivo de incremento de N. Entretanto quando essas espécies são inseridas à monocultura acorre interferência na formação da serapilheira e, consequentemente, a ciclagem de nutrientes do sistema. O estudo foi desenvolvido em plantios puros e mistos de Eucalyptus grandis e Acacia mangium na Estação Experimental de Ciências Florestais da ESALQ- USP, em Itatinga - SP. O presente trabalho constitui de dois experimentos utilizando a técnica in situ de bolsas de decomposição e teve como objetivos: a) avaliar a dinâmica de decomposição de folhas e raízes finas de E. grandis e A. mangium em diferentes plantios e qual a influência da composição química do material vegetal e do solo na ciclagem de nutrientes, a \"teoria da vantagem doméstica\"; b) estudar a ciclagem de nutrientes em plantios consorciados através da determinação da composição química e a qualidade do material vegetal em decomposição; c) estimar a transferência bruta e líquida de nitrogênio durante a decomposição de folhas na mistura das duas espécies, com a finalidade de entender as interações ecológicas no consórcio do eucalipto com leguminosa. A decomposição de folhas e raízes das duas espécies estudadas apresentaram dinâmicas distintas de perdas de massa: as folhas de eucalipto (FE) decompõem mais rápido que as de acácia (FA), já as raízes não apresentaram diferenças entre raízes de acácia (RA) e raízes de eucalipto (RE). A quantidade inicial de N não influenciou na decomposição do material e houve imobilização deste elemento durante o período. A relação C/N não foi eficiente como parâmetro de decomposição, pois o valor de C/N para FA foi o dobro de FE. A relação N/P apresentou uma evolução durante o experimento, tanto para folhas quanto para raízes e pode predizer características da comunidade microbiana, maior prevalência de bactérias ou fungos. A lignina demonstrou-se como o componente químico responsável pelo padrão de decomposição encontrado, pois após um ano não alterou sua concentração nas folhas. A transferência de N foi dirigida pela qualidade da folha dreno e não pela fonte, assim FA foi o tipo de folha que recebeu mais N das folhas em que foram pareadas, principalmente com FE. Esses resultados demonstram que embora o material do eucalipto seja considerado recalcitrante, após sucessivos anos de manejo desta espécie na área a comunidade microbiana do solo foi favorável a melhor decomposição deste material que o material da acácia, mesmo em segunda rotação desta cultura / The nitrogen-fixing species (N) are used with forest plantations to increase N. However when these species are inserted monoculture rushes to interference in the formation of litter, and thus the nutrient cycling of the system. The study was conducted in pure and mixed plantations of Eucalyptus grandis and Acacia mangium in the Experimental Station of Forest Sciences ESALQ-USP in Itatinga - SP. This work consists of two experiments using litterbags technique to assess the decomposition and were aimed at: a) evaluate the dynamics of decomposing leaves and fine roots of E. grandis and A. mangium plantations in different and what influence the chemical composition of plant material and soil nutrient cycling in the \"home advantage theory\", b) study the cycling of nutrients in plantations syndicated by determining the chemical composition and quality of material decaying plant c) estimate the gross and net transfer of nitrogen during decomposition of leaves of the mixture of the two species, in order to understand the ecological interactions in the consortium of eucalyptus and legumes. The decomposition of leaves and roots of both species showed distinct dynamics of mass loss: eucalyptus leaves (LE) decomposer faster than acacia (LA), since the roots did not differ among acacia roots (RA) and eucalyptus roots (RE). The initial amount of N had no influence on the decomposition of material there and immobilization element during this period. The C / N was not effective as a parameter of decomposition, because the value of C / N for AF is twice the FE. The N / P ratio had changed during the experiment, both for leaves and for roots and can predict characteristics of the microbial community, the greater prevalence of bacteria or fungi. The lignin was shown as the chemical component responsible for the pattern of decay found, because after one year did not alter its concentration in the leaves. The transfer of N was driven by the quality of the sheet drain and not the source, than LA was the type of leaf that received more N in the leaves that were paired primarily with LE. These results demonstrate that although the material is eucalyptus considered recalcitrant, after successive years of management of this species in the soil microbial community was in favor of better decomposition of this material as the material of the acacia, even in this second rotation crop

O objetivo deste trabalho foi avaliar se as enzimas secretadas pelo fungo de decomposição parda Gloeophyllum trabeum podem atuar como auxiliares às celulases comerciais na hidrólise de substratos celulósicos oxidados. Para isto foi realizada a oxidação de celulose microcristalina Avicel mediante reação de Fenton (Fe+2, H2O2) e tratamento com CuSO4. O substrato oxidado foi caracterizado e posteriormente foi determinado o efeito desta modificação sobre a eficiência hidrolítica de enzimas comerciais (Celluclast/Novozym) e sobre misturas destas enzimas comerciais suplementadas com extrato enzimático obtido de G. trabeum. As reações realizadas com Avicel indicaram que ambos tratamentos químicos foram efetivos para modificar grupos funcionais presentes na celulose. A caracterização fisicoquímica dos substratos oxidados permitiu concluir que o tratamento Fenton gerou transformações mais intensas na celulose do que o tratamento com CuSO4. O análise dos hidrolisados ácidos das amostras oxidadas por Fenton mediante espectrometria de massas (GC-MS) confirmou que a oxidação ocorre principalmente no C1. As hidrólises enzimáticas utilizando preparações com diferentes cargas das enzimas comerciais apresentaram uma diminuição significativa da conversão de celulose quando as amostras são tratadas com o reagente Fenton. Por outro lado, a celulose oxidada gerada pelo tratamento com CuSO4 ainda é eficientemente hidrolisada pelas enzimas. As duas amostras de celulose Avicel oxidadas também foi hidrolisada utilizando misturas de enzimas comerciais e extratos enzimáticos de G. trabeum. Em todas as condições ensaiadas a suplementação da mistura reacional com extratos enzimáticos do fungo de decomposição parda G. trabeum diminuíram a eficiência de hidrólise enzimática da celulose oxidada. O emprego do dobro de carga enzimática de enzimas comerciais permitiu recuperar os níveis de hidrólise observados na celulose in natura. / The goal of this work was to evaluate whether enzymes produced by the brown-rot fungus Gleophyllum trabeum would be able to act as auxiliary enzymes of commercial cellulases during the enzymatic hydrolysis of oxidized cellulose. To reach this goal an oxidation of microcrystalline-cellulose (Avicel) was performed by two differente reaction systems: Fenton reaction (Fe2+, H2O2) or CuSO4 treatments. The oxidized subtracts were characterized and the effect of cellulose modification on the hydrolytic efficiency of commercial enzymes, supplemented or not with the enzymes recovered from a G. trabeum culture, was determined. The Avicel treatment by the oxidative systems resulted in cellulose structural changes as evidenced by infrared spectroscopy, viscosity measurements and chemical characterization by HPLC and GC/MS chromatography of the monomers recovered after acid hydrolysis. The physicochemical characterization of the oxidized celluloses allowed to conclude that the transformation of the cellulose was more intense when Fenton treatment was used as compared with the CuSO4 treatment. The analysis of the acid hydrolysates by GC-MS indicated that the oxidation by Fenton reaction occurred mainly at the C1 of the cellulose chain, resulting in gluconic acid in the acid hydrolysates. A meaningful decrease of the cellulose conversion was observed when Fetnon-treated samples were submitted to enzymatic hydrolysis using different amounts of commercial enzymes. On the other hand, the CuSO4-oxidized cellulose was still efficiently hydrolyzed by high enzyme dosages. The oxidized Avicel substrates were also hydrolyzed using a mixture of the commercial enzymes with enzymes recovered from G. trabeum cultures. At all tested conditions, the supplementation of the reaction mixture with enzymatic extracts from G. trabeum decreased the enzymatic hydrolysis efficiency. Nevertheless, the normal levels of enzymatic hydrolysis were recovered when the commercial enzymes dosage two-fold increased.

A atividade de decomposição constitui-se em importante indicador do padrão funcional dos ecossistemas, pois controla processos básicos relacionados à disponibilidade de nutrientes e produtividade. Salienta-se a importância das características climáticas, edáficas, da qualidade da serapilheira e da fauna do solo como determinantes no processo de decomposição. No entanto, a importância de cada um destes fatores varia em escalas de tempo e espaço. O objetivo deste trabalho foi avaliar a importância de alguns fatores determinantes na decomposição em trechos representativos dos principais ecossistemas florestais do Estado de São Paulo. Para tanto foram conduzidos dois experimentos independentes. O primeiro, aqui denominado Experimento Exóticas, examinou os efeitos do tipo florestal e da fauna do solo sobre a decomposição de folhas de uma espécie exótica (Laurus nobilis L.) em duas florestas úmidas (Floresta de Restinga do Parque Estadual da Ilha do Cardoso e Floresta Atlântica de Encosta do Parque Estadual Carlos Botelho) e uma floresta estacional (Floresta Estacional Semidecidual da Estação Ecológica de Caetetus). Os efeitos destes fatores foram testados em duas situações: acima e abaixo da superfície simulando então o ambiente de decomposição de folhas e raízes respectivamente. O tipo florestal apresenta efeito superior à fauna acima da superfície, enquanto abaixo apenas o efeito da fauna é significativo. Esses resultados indicam que a hierarquia dos fatores determinantes na decomposição difere para folhas e raízes. Se por um lado a decomposição de folhas é muito mais susceptível às mudanças climáticas do que a de raízes, por outro, alterações na comunidade afetam a decomposição em ambas as condições. Acima da superfície, a fauna apresentou efeito significativo apenas na Floresta Atlântica de Encosta, sendo essencial na diferenciação das duas florestas úmidas. Abaixo da superfície e na ausência da fauna, a porcentagem de massa remanescente foi muito similar nas três florestas. No entanto, diferenças entre as florestas, na presença da fauna, tornam-se aparentes sugerindo que há contribuição específica da fauna na decomposição de raízes destas florestas. A Floresta de Restinga apresentou o efeito mais pronunciado da fauna abaixo do solo. Esses resultados indicam que a fauna é um fator de notável importância na determinação da decomposição de raízes, particularmente em florestas tropicais úmidas arenosas. Outro experimento, aqui denominado Experimento Nativas, foi desenvolvido para avaliar o efeito do substrato e da formação florestal na decomposição de folhas de quatro espécies nativas em trechos das quatro principais formações florestais do Estado de São Paulo. Para tanto, o experimento foi desenvolvido nos três trechos florestais do experimento Exóticas incluindo ainda o Cerradão da Estação Ecológica de Assis. Foi escolhida uma espécie de árvore, em cada um dos tipos florestais, para que suas folhas fossem usadas como substrato nas bolsas de serapilheira. Tipo florestal e substrato demonstraram efeito significativo sobre a quantidade de massa remanescente ao longo do experimento. A maior parte das espécies sofreu maiores perdas na Floresta Atlântica, seguida da Floresta de Restinga, Floresta Estacional e Cerradão. Esses resultados sugerem que o total de precipitação associado a sua distribuição são importantes determinantes no processo de decomposição, de forma que as duas florestas mais úmidas apresentam, em média, taxas de decomposição duas vezes maiores do que as duas florestas estacionais. As demais diferenças encontradas entre as formações florestais devem ser explicadas por características edáficas e bióticas. Em relação ao efeito das espécies, observaram-se as maiores perda de massa em Esenbeckia leiocarpa Engl., seguida de Copaifera langsdorfii Desf., Guapira opposita Vell. e Calophyllum brasiliensis Camb.. Os parâmetros químicos só mostram correlação negativa significativa com as taxas de decomposição quando G. opposita é excluída da análise. Neste caso a porcentagem de lignina foi o parâmetro que apresentou melhor correlação (r2= 0,59). Apesar dos padrões gerais apresentados acima, a interação entre tipo florestal e substrato evidencia algumas variações, que se relacionam principalmente ao aumento relativo na perda de massa de C. langsdorfii em sua área de origem, o Cerradão. Quando comparadas as taxas de decomposição (k) encontradas na Floresta Estacional e no Cerradão, C. langsdorfii apresenta decaimento 40% maior no Cerradão, enquanto as demais espécies apresentam, em média, taxas 28% menores no Cerradão do que na Estacional. Esses resultados sugerem estreita correlação entre a comunidade decompositora e a serapilheira local. O estudo do processo de decomposição, reconhecendo seus fatores determinantes e a variação na hierarquia desses fatores em diferentes condições ambientais, como apresentado nesse trabalho, é de fundamental importância, não só para o entendimento dos ecossistemas florestais de São Paulo, mas para o planejamento de atividades de manejo, restauração e conservação. / Composition is an important indicator of functional patterns of ecosystems, as it controls basic processes related to the availability of nutrients and to ecosystem productivity. Climatic and edaphic conditions and the quality of the litter and soil fauna as determining factors are of particular importance in the process of decomposition. The significance of each one of these varies with spatial and temporal scale. The objective of this work was to evaluate the importance of certain determining factors of decomposition in sites representing the main forest ecosystems of the state of São Paulo, Brazil. To accomplish this, two independent experiments were conducted. The first, denoted here as the “Exotics" experiment, was to examine the effects of the type of forest and the soil fauna on the decomposition of leaves of an exotic species (Laurus nobilis L.) in two humid forests (Restinga Forest of the Parque Estadual da Ilha do Cardoso e Atlantic Forest of the Parque Estadual Carlos Botelho) and a seasonal forest (Semideciduous Forest of the Estação Ecológica de Caetetus). The effects of these factors were tested above and belowground, to simulate the environment of decomposition among leaves and roots respectively. The type of forest had a significant effect over fauna above the surface, while below the surface, only fauna had significant effect. These results indicate that the hierarchy of determining factors in decomposition differs between leaves and roots. If on the one hand decomposition in leaves is much more susceptible to variation in climate than are roots, on the other hand changes in the soil fauna affect decomposition in both environments. Above the surface, fauna had a significant effect only in the Atlantic Forest, emphasizing the difference between two humid forests. Under the surface, and in the absence of fauna, the percentage of remaining biomass was very similar in the three forests. Notwithstanding differences in the forests, the presence of fauna was apparent, suggesting that there is a specific contribution of fauna in decomposition among roots in these forests. The Restinga Forest produced the most pronounced effect of fauna below the soil surface. These results indicate that fauna is a factor of notable importance in the decomposition of roots, especially in humid sandy tropical forests. The other experiment, here called the “Native" experiment, was developed to evaluate the effects of the substrate and the forest type on the decomposition of leaves of four native species in sites of the four major forest types in São Paulo state. The experiment was conducted in the same three forest sites as the “Exotics" experiment, including the Cerradão da Estação Ecológica de Assis. A tree species was chosen in each forest type, the leaves of which were used as substrate for the litter bags. The type of forest and the substrate demonstrated a significantly greater effect on the quantity of remaining mass throughout the experiment. The majority of the species suffered greater losses in the Atlantic Forest, followed by the Restinga Forest, the Semideciduous Forest, and the Cerradão. These results suggest that the total associated precipitation and its distribution are important determinants in the process of decomposition. As such, the two most humid forests show, on average, decomposition rates twice as great as the two seasonal forests. The rest of the differences encountered between forest types can be explained by edaphic and biotic factors. With respect to the effect of the species, the greatest biomass losses were observed in Esenbeckia leiocarpa Engl., followed by Copaifera langsdorfii Desf., Guapira opposita Vell. and Calophyllum brasiliensis Camb. Chemical parameters only show significant negative correlation with decomposition rates when G. opposita is excluded from the analysis. In this case the percentage of lignin was the parameter that showed the greatest correlation (r2= 0,59). In spite of the general patterns presented above, the interaction between forest type and substrate showed some variation, principally related to the loss of mass of C. langsdorfii in its native habitat, the Cerradão. Comparing decomposition rates (k) found in the Semideciduous Forest and Cerradão, C. langsdorfii shows a decrease of 40% more in the Cerradão, while the other species show, on average rates 28% lower in the Cerradão than in the Semideciduous Forest. These results suggest a strict correlation between the decomposition community and the local litter. Understanding processes of decomposition, is of fundamental importance and includes recognizing the determining factors and the variation in the importance of these factors under different environmental conditions, as presented in this study. This is true not only for our understanding of the forest ecosystems of São Paulo, but also for management planning, restoration, and conservation.

Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de materiais catalíticos à base de óxidos mistos, de baixo custo, para serem empregados como catalisadores mássicos, na decomposição do peróxido de hidrogênio 90%, em massa, possibilitando múltiplas partidas a frio em um micropropulsor de satélites a monopropelente. Foram utilizados diferentes métodos de síntese de óxidos mistos com altos teores de manganês e cobalto. Os materiais foram avaliados, preliminarmente, na decomposição espontânea do peróxido de hidrogênio em bancada (teste da gota). Em seguida, os catalisadores com melhores desempenhos foram selecionados e testados em um micropropulsor de 2N, onde foram monitorados o empuxo, a pressão e a temperatura da câmara do propulsor. Todos os catalisadores foram caracterizados por Adsorção de Nitrogênio, Termogravimetria, Espectroscopia Fotoeletrônica de Raios-X, Difratometria de Raios-X e Resistência Mecânica à Compressão Radial, visando correlacionar suas propriedades físico-químicas com suas atividades na decomposição catalítica do peróxido de hidrogênio concentrado. Os catalisadores denominados MnAl2 e Co4MnAl, sintetizados pelo método da co-precipitação em solução aquosa, foram aqueles que apresentaram os melhores resultados, sendo capazes de decompor espontaneamente o H2O2 sem sofrer desativação ou fragmentação após os testes. / This work aimed to develop mixed oxides, at low cost, to be used as catalysts in the decomposition of hydrogen peroxide, 90% by weight, allowing multiple starts in a microthruster of monopropellant satellites. Different synthesis methods of mixed oxides with high levels of manganese and cobalt oxides were employed. The materials were evaluated, preliminarily, in the spontaneous decomposition of hydrogen peroxide (drop test). Then, the best performing catalysts were selected and tested in a 2N microthruster, where the thrust, the pressure, and temperature in the chamber was monitored. All catalysts were characterized by nitrogen adsorption, thermogravimetry, X-ray photoelectron spectroscopy, X-ray Diffraction, and Mechanical Strength Radial Compression , aiming to correlate their physicochemical properties with their activity in the catalytic decomposition of concentrated hydrogen peroxide.The catalysts called MnAl2 and Co4MnAl, synthesized by co-precipitation in aqueous solution, were those that showed the best results, being able to spontaneously decompose H2O2 without undergoing deactivation or fragmentation after testing.

Para estabelecer a relação entre estrutura e propriedades de propelentes sólidos compósitos é importante conhecer a estrutura dos ligantes elastoméricos que têm sido utilizados nestes sistemas. Portanto, nesta dissertação de mestrado foi feita a caracterização de novos ligantes, contendo grupos energéticos azida. Esta caracterização foi feita por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) em larga faixa espectral, Infravermelho Próximo, Infravermelho Médio e Infravermelho Distante (NIR/MIR/FIR). Isto permitiu a identificação de bandas analíticas e o desenvolvimento de uma metodologia quantitativa, por FT-MIR, para determinar o conteúdo de C, H e N em polímeros energéticos usados em propelentes. Dados de análise elementar foram usados como referência. Os resultados FT-MIR mostraram boa concordância com análises CHN. Uma boa relação linear foi obtida, sugerindo que a metodologia desenvolvida pode ser usada para o controle de qualidade desses polímeros energéticos. Foi desenvolvido um método para a determinação de massa molar por FT-IR, sugerindo uma boa alternativa para laboratórios que não possuam equipamentos usuais, tais como cromatógrafos, para esta determinação. Foi sintetizado o polímero energético poli-BAMO e foi utilizada a espectroscopia FT-MIR para o acompanhamento das reações envolvidas. Foi realizada a análise cinética do copolímero de BAMO e AMMO por análise térmica, usando-se o método isoconversional, com dados provenientes da técnica termogravimétrica, TG, apresentando a distribuição de energia de ativação (Ea) em função do grau de avanço da reação de decomposição térmica. O propelente BAMO-AMMO apresentou valores de energia de ativação e entalpia similares ao propelente HTPB, mesmo tendo o copolímero BAMO-AMMO apresentado um valor de entalpia bem maior que o HTPB sem carga.

O mecanismo da combustão do hidrogênio foi o primeiro a ser estudado e ainda são realizados estudos visando aumento no número de reações elementares para melhor aproximação de um modelo mais realista, determinação e padronização de parâmetros físico-químicos de cada espécie ou adição de mais etapas no mecanismo reacional. O objetivo do presente trabalho foi estudar de forma sistemática o mecanismo de decomposição térmica do hidrogênio, por meio de simulação computacional. Foram levados em conta todos os parâmetros cinéticos e termodinâmicos para a realização destas simulações. Por meio de métodos de química quântica molecular, foram determinados os parâmetros cinéticos e termodinâmicos das reações elementares do mecanismo de combustão do hidrogênio. Estes resultados foram comparados com os obtidos experimentalmente por meio de simulação de queima em um reator em regime transiente. Notou-se que mudanças no valor absoluto da energia de ativação acarretaram variações significativas no comportamento global da simulação do material. Para melhor estudar o processo de queima, a evolução das reações ao longo do tempo foi detalhadamente analisada, assim como o processo de ignição do sistema; foi também realizada uma simulação bidimensional de combustão do H2 em um combustor padrão, obtendo-se assim perfis de velocidades de escoamento, temperatura, pressão e frações molares internamente à câmara.