Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-07-08Bitstream added on 2014-06-13T19:02:48Z : No. of bitstreams: 1 costa_af_dr_rcla.pdf: 1751728 bytes, checksum: 47313b86159b0305db3753bcef660368 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Ensaios geofísicos de eletro-resistividade, através das técnicas da sondagem elétrica vertical e imageamento elétrico (configurações Schlumberger e dipolo-dipolo), foram executados na área da lixeira da cidade de Porto Velho, Estado de Rondônia, com o objetivo de identificar a contaminação do subsolo e das águas subterrâneas. A geologia sobre a qual está assentado o aterro de Porto Velho é constituída por sedimentos pleistoceno (argilo-arenosos com concreções lateríticas) assentados sobre rochas graníticas da Formação Santo Antônio. Os resultados mostraram que a aplicação dessas duas técnicas permite identificar locais de ocorrências dos resíduos, zonas de fraturas, diferentes litotipos do subsolo, fluxo das águas subsuperficiais e avaliar o impacto ambiental causado no meio ambiente. / Resistivity survey, with vertical electrical sounding and electrical imaging (Schlumberger and dipole-dipole configurations), were done at the waste disposal area, in city of Porto Velho, state of Rondônia, Brazil with the objective to identify the contamination of the subsoil and groundwater. The local geology is constituted by pleistocenic sediments (clay-sandy litology with lateritic concretionary) overlies granitic rocks of Santo Antônio Formation. The results showed that integrating this geophysical techniques can identify places of occurrences of waste, fractures zones, different lithotypes the subsoil, underground flow and evaluate the environmental impact caused by the waste disposal

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2871.pdf: 3610290 bytes, checksum: 2974efe2a4e98e6a9ec5a2f5c99fe4b2 (MD5) Previous issue date: 2009-10-01 / Universidade Federal de Minas Gerais / In this work, were investigated the occupancy of rare-earth ions in lattice site of the ferroelectric system (Pb,La)(Zr,Ti)O3, or PLZT. The influence on the structural, microestructural, dielectric, ferroelectric, optical and electro-optical properties, due to the aliovalent occupancy were also investigated. The rare-earth oxides (Nd2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3 e Yb2O3) were added, at 1.0 weight %, to the ceramic powders of PLZT (with La/Zr/Ti=9/65/35), synthesized by the conventional oxide mixing process, and then were re-calcined. The ceramic bodies, conformed from the milled powders, were densified by uniaxial hot pressing method. The properties of the ceramics were comparatively analyzed as a function of the rare-earth doping ions. The structural characterization, at room temperature, was made using the Rietveld refinement of the XRD patterns. In this way, for each composition, the effective stoichiometry, the lattice parameter and the crystalline symmetry were identified. The occupancy of the rare-earth ions were confirmed in the both, A and B, sites of the PLZT s perovskite structure (ABO3). The ionic occupancy is ruled by its atomic radii, pre-determined by Pauling rules for the structural stability. The effects of the aliovalent ionic occupancy were investigated using a novel parameter, the &#8213;effective radius&#8214;, defined as an average of the radius and the atomic concentration for each coordination number, i.e., a parameter which the geometric characteristic of the ion (ionic radius) and its molar content in each site are considered. In this way, it was observed that dopants with effective radius > 1.2 Å, as the Nd+3, preferentially occupy the A sites of the PLZT s perovskite structure. In this specific case, at room temperature, a cubic crystalline symmetry (paraelectric) was stabilized; a typical quadratic electro-optic effect and a slimloop polarization hysteresis were found. Up to 1.0 weight % of Nd2O3, ~1.9 mol % of Nd+3, were found no formation of segregated phase, that shows the ion stability in the crystalline lattice. The preferential occupancy of the A sites, as also in the case of the Ho+3, have the formation of lattice vacancies in the A sites, as consequence. The effects of these vacancies are the decrease of the polarization values and an increase of the diffusiveness of the phase transition. By the way, for doping ions with effective radius <1Å, as in the case of the Tm+3 and Yb+3, the preferential occupancy in the PLZT s perovskite structure are in the B sites. In such way, oxygen sites vacancies (VO) are originated. For these cases, an increase of the electrical polarization, the ferroelectric fatigue process and the linear electro-optic effect could be observed. In this case, for the doping content of 1.0 weight %, added in the PLZT s matrix, a formation of segregated phase and a consequent reduction the optical transmittance values can be observed. Dopants with intermediary effective radius, as the Er+3, have the lattice occupation in the both (A and B) sites equally divided, and the effects of this class of occupancy are mixed from the two cases discussed. Based on these results, it is proposed one limit for the trivalent ions occupancy in both A/B sites of the perovskite structure of the PLZT 9/65/35, where the effects of aliovalent ion substitution induce different changes in the properties of the ceramics. / Neste trabalho investigou-se a ocupação de sítios na rede cristalina do sistema ferroelétrico perovskita (Pb,La)(Zr,Ti)O3, ou PLZT, por íons terras-raras trivalentes, utilizados como dopantes, e a influência dessa ocupação nas propriedades estruturais, microestruturais, dielétricas, ferroelétricas, óticas e eletro-óticas do material na forma cerâmica. Os óxidos terras-raras dopantes (Nd2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3 e Yb2O3) foram adicionados, na concentração de 1,0 % em peso, aos pós cerâmicos de PLZT (com La/Zr/Ti=9/65/35), sintetizados pelo método convencional de mistura de óxidos, e re-calcinados. Corpos cerâmicos, conformados a partir dos pós moídos, foram densificados por prensagem uniaxial a quente. As propriedades das cerâmicas foram analisadas comparativamente em relação ao tipo/efeito do dopante terra-rara. A caracterização estrutural, a temperatura ambiente, foi realizada a partir do refinamento dos perfis de difração de raios X utilizando o método de Rietveld. Assim, se propôs, para cada composição de PLZT dopado, a estequiometria efetiva, o parâmetro de rede e a simetria cristalina. Confirmou-se que a ocupação dos dopantes terras-raras nos sítios A e B da matriz perovskita (ABO3) do PLZT é ditada pelo tamanho de seus raios iônicos, já previstos pela análise das regras de estabilidade estrutural de Pauling. Portanto, o efeito da ocupação (aliovalente) desses íons substitucionais foi investigado em função de um novo parâmetro, o &#8213;raio efetivo&#8214;, definido pela média ponderada do raio iônico, considerando-se o número de coordenação, e a concentração do dopante do sítio ocupado, ou seja, um parâmetro que considera a característica geométrica do íon (a qual o identifica), assim como sua concentração molar relativa no sítio ocupado. Assim, foi observado que dopantes com valores de raio efetivo > 1,2 Å, como no caso do Nd+3, têm ocupação preferencial nos sítios A da matriz PLZT. Neste caso, a temperatura ambiente, se estabiliza uma simetria cristalina do tipo cúbica (paraelétrica), o que resulta em um material com efeito eletro-ótico predominantemente quadrático e curvas de polarização versus campo elétrico do tipo slim-loop. Observou-se até o limite de 1,0% em peso de Nd2O3 adicionado, o que equivale a ~1,9% em mol do íon Nd+3, não há a formação de fases segregadas, o que indica sua estabilidade na rede cristalina. A ocupação aliovalente preferencial nos sítios A, neste caso como também no caso do Ho+3, resulta na formação de vacâncias nesse mesmo sítio, VA, assim, os efeitos dessas vacâncias, como a redução dos valores da polarização e o aumento da difusividade da transição de fase podem ser observados. Já para o caso de dopantes com raio efetivo <1 Å, caso de Tm+3 e Yb+3, observou-se que sua ocupação preferencial ocorre nos sítios B da estrutura perovskita do PLZT. Neste caso a formação de vacâncias, por ser também uma ocupação aliovalente, ocorre nos sítios do oxigênio, Vo. As conseqüências dessas vacâncias, como o aumento da polarizabilidade, o processo de fadiga ferroelétrica e o efeito eletro-ótico linear, foram observadas para essas cerâmicas. Para a concentração de 1,0% em peso desses óxidos adicionado à matriz de PLZT já se observa a formação de fases segregadas, o que resulta na redução dos valores da transmissão ótica. Dopantes com raios efetivos intermediários, como é o caso do Er+3 possuem ocupação dividida entre os sítios A e os sítios B, tal que as influências dessa incorporação são mistas para os dois casos. Desse modo, baseado nesses resultados, propõe-se a existência de um limite de concentração de dopantes trivalentes nos sítios A (ou B) da estrutura perovskita do PLZT 9/65/35, tal que os efeitos de sua ocupação podem ser vistos com diferentes tendências em relação à matriz sem dopante.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6687.pdf: 6189266 bytes, checksum: 53455b2dbc74d7ed12e918d589c73da5 (MD5) Previous issue date: 2013-11-28 / Financiadora de Estudos e Projetos / This study revisits the lanthanum-modified lead zirconate titanate ferroelectric relaxor system (PLZT) by investigating its electro-optical properties, particularly the variation of birefringence induced by electrical field, &#61540;&#61508;n(E). The thermal evolution of &#61540;&#61508;n(E), obtained by the Kerr (quadratic) and Pockels (linear) electro-optical effects, was considered in the verification of possible critical temperatures predicted for the transitions between the paraelectric (PE), ergodic ferroelectric relaxor (EFR), non-ergodic ferroelectric relaxor (NEFR), and normal ferroelectric (FE) states. Such temperatures identify the regions that separate different correlation states (static and dynamic) from the polar nano-regions (PNR) present in these materials. This work made use of ceramics La/Zr/Ti = 9/65/35, which are located on the tricritical point of the PZLT phase diagram. The effect of doping with 1% weight of rare-earth oxides (Nd, Ho, Er, Tm e Yb) upon the relaxor behaviour was also investigated. The undoped material was used as a reference system in the elaboration of a protocol for data collection and treatment, which included the results of ferroelectric, dielectric and pyroelectric measurements. The &#61540;&#61508;n(E) results obtained for the quadratic response (Kerr effect) as a function of temperature were suitable for determining the freezing temperature (Tf) associated to the FE-FRE transition or to the FRE-FRNE transition, as well as the temperature associated to the maximum electrical permittivity (T&#949;&#8242;m), and the Burns temperature (TB) associated to the FRE-PE transition. Conversely, the dependence of &#61540;&#61508;n(E) to linear response (Pockels effect) as a function of temperature proved sensitive for determining the characteristic temperature T*, which indicates the initial temperature for a correlated state of short and mid-range NRP reach during cooling of the material. All of these characteristic temperatures could be determined for the doped PLZT system as well, and the same behaviours were observed for the Kerr and Pockels electro-optical responses. It is worth noting that this is the first time the &#61540;&#61508;n(E) linear effect response is applied to the analysis of this system. However, the transition intervals between polar and non-polar states suffered changes according to rules associated to the difference between the ionic radii of rare-earth and the cation that had been replaced in the crystal structure. Although the ferroelectric, electric, dielectric, pyroelectric, and electro-optical properties of the PLZT system were clearly affected by doping, no significant changes in the relaxor behaviour could be observed. / Este trabalho revisita o sistema ferroelétrico relaxor titanato zirconato de chumbo modificado com lantânio (PLZT) a partir de investigações de suas propriedades eletro-ópticas, particularmente da variação da birrefringência induzida por campo elétrico, &#61540;&#61508;n(E). Foi considerada a evolução térmica de &#61540;&#61508;n(E), obtida pelos efeitos eletro-ópticos Kerr (quadrático) e Pockels (linear), para a determinação (ou validação) de possíveis temperaturas críticas, características de transições entre os estados paraelétrico (PE), ferroelétrico relaxor ergódico (FRE), ferroelétrico relaxor não-ergódico (FRNE) e ferroelétrico normal (FE), previstas para sistemas ferroelétricos relaxores. Tais temperaturas identificam as regiões que separam diferentes estados de correlação (estática e dinâmica) das nano-regiões polares (NRP) presentes nesses materiais. Para o estudo, foram utilizadas cerâmicas da composição La/Zr/Ti = 9/65/35, nomeado PLZT, que se localiza no ponto tricrítico do diagrama de fases. O efeito da dopagem neste sistema, com 1% em peso de óxidos de elementos terras-raras (Nd, Ho, Er, Tm e Yb) sobre o comportamento relaxor, também foi discutido. Como sistema de referência, foram utilizados protocolos de aquisição e tratamento de dados, que incluíram também resultados de medidas ferroelétricas, dielétricas e piroelétricas. Verificou-se que os resultados de &#61540;&#61508;n(E) para a resposta quadrática (efeito Kerr), em função da temperatura, permitem a determinação da temperatura de freezing (Tf), associada ora à transição FE-FRE e ora à FRE-FRNE; da temperatura associada àquela de máximo da permissividade elétrica (T&#949;&#8242;m); e da temperatura de Burns (TB), associada à transição FRE-PE. Já a dependência de &#61540;&#61508;n(E), para a resposta linear (efeito Pockels), com a temperatura, permite a determinação da temperatura característica T*, indicadora do ponto inicial de um estado correlacionado de curto e médio alcance das NRP, durante o resfriamento do material. Trata-se da primeira vez em que a resposta &#61540;&#61508;n(E) do efeito linear é aplicada à análise de sistemas como esse. Todas as temperaturas características puderam ser determinadas no sistema dopado, sendo observadas as mesmas peculiaridades para as respostas eletro-ópticas Kerr e Pockels. Contudo, os intervalos para as transições entre os estados polar e não-polar deslocaram-se, seguindo regras associadas à diferença entre o raio iônico do terra-rara em relação ao do cátion substituído na rede cristalina. Embora a dopagem tenha alterado as propriedades ferroelétricas, elétricas, dielétricas, piroelétricas e eletro-ópticas do sistema PLZT, em geral não foram observadas mudanças no comportamento relaxor.

Este trabalho apresenta uma nova metodologia para a síntese simultânea de controlador e laço anti-windup visando o problema de seguimento de referências em sistemas sujeitos à saturação. Além do projeto dos controladores, será apresentada uma estimativa dos domínios de estabilidade e do conjunto de referências admissíveis. O seguimento de referências constantes e a rejeição de perturbações, também constantes, será garantido pelo princípio do modelo interno, ou seja, uma ação integral será adicionada a uma malha de controle com realimentação de saída. Além da adição desta ação integral, uma mudança de coordenadas será aplicada ao sistema, onde será garantido que o único ponto de equilíbrio que garante erro nulo de seguimento está no interior da sua região de linearidade. Os efeitos da saturação no sistema serão considerados através de condições de setor modificadas, as quais introduzem novos graus de liberdade ao projeto. Em um primeiro momento, a metodologia será aplicada para sistemas de tempo contínuo, considerando um esquema de controle conhecido como “integradores inteligentes”. Posteriormente, este esquema será simplificado, no que foi chamado de solução “clássica”. Além de apresentar um esquema de controle mais simples e um número menor de condições, estas condições são obtidas diretamente na forma de LMIs, evitando assim, a utilização de esquemas iterativos. Alguns problemas de otimização serão apresentados, podendo levar a três objetivos de controle distintos: maximização da referência admissível, maximização da condição inicial e maximização da perturbação admissível. Por meio de exemplos, será mostrado que esta solução apresenta resultados menos conservativos do que os apresentados na literatura corrente, além de chamar a atenção para um problema ignorado por outros autores. Este problema se refere à existência de pontos de equilíbrio dentro dos domínios de estabilidade mas fora da região linear, o que impossibilita a garantia de erro de seguimento nulo. Num segundo momento, esta metodologia será estendida para sistemas de tempo discreto. Mais uma vez, condições LMI serão obtidas a fim de projetar os controladores e oferecer estimativas dos domínios de estabilidade. Por não haver uma referência direta para comparação dos resultados, a metodologia será aplicada para exemplos estáveis, instáveis e com integradores, tanto no caso monovariável quanto no caso multivariável. Finalmente, será apresentado um estudo dos pontos de equilíbrio fora da região de linearidade, como mencionado anteriormente, considerando tanto sistemas de tempo contínuo quanto em tempo discreto. Este estudo será realizado para alguns tipos de sistemas, considerando apenas o caso monovariável. Será provado que estes equilíbrios só são possíveis em plantas assintoticamente estáveis, exigindo a consideração de uma condição extra na solução do problema de otimização. / This work addresses the problem of tracking constant references for linear systems subject to control saturation. The main idea is to present LMI conditions in order to design both a stabilizing controller and an anti-windup gain. These conditions ensure that the trajectories of the closed-loop system are bounded by an invariant ellipsoidal set, provided that the initial conditions are taken in this set and the references and the disturbances belong to a certain admissible set. The constant reference tracking and constant disturbance rejection is taken into account by the internal model principle, i. e., considering the introduction of an integral action in a unitary output feedback scheme. We also introduce the error co-ordinate representation, where is proved that there exists only one equilibrium point inside the linearity region and that this equilibrium point ensures perfect reference tracking. In order to consider the saturation effects, we use a modified sector condition, introducing new degrees of freedom to the synthesis problem. In a first step, the proposed framework was applied to the control scheme called “intelligent integrators”, regarding continuous-time systems. However, this control scheme does not allow the simultaneous synthesis so it is simplified to the so called “classical” anti-windup scheme. Based on this simplified control structure, LMI conditions are directly derived, avoiding therefore the necessity of applying iterative schemes. Convex optimization problems aiming at the maximization of the invariant set of admissible states and/or the maximization of the set of admissible references/disturbances are proposed. We show, by means of an example, that the obtained results are less conservative than the ones previously presented in related works. In these examples, we also show that a study about the existence of other equilibria inside the invariant set is worthwhile. Later, the proposed framework is extended to discrete-time systems, where new LMI conditions are presented in order to synthesize the controller and present an estimate of the stability domains. Due to a lack of related works, our framework is applied to stable, unstable and integrator examples. These examples consider both single and multi-variable systems. Finally, we conclude this work with a study about the possibility of existence of other equilibria inside the invariant set. For the single-input case, we show that this is only possible if the open-loop system is asymptotically stable. In this case, in order to avoid convergence to these points, additional constraints on the admissible references to be tracked should be considered. It is worth to emphasize that such kind of analysis has not been performed in previous works.

O número de aplicações industriais para ambientes de “Realidade Aumentada” (AR) e “Realidade Virtual” (VR) tem crescido de forma significativa nos últimos anos. Sistemas óticos de rastreamento (optical tracking systems) constituem um importante componente dos ambientes de AR/VR. Este trabalho propõe um sistema ótico de rastreamento de baixo custo e com características adequadas para uso profissional. O sistema opera na região espectral do infravermelho para trabalhar com ruído ótico reduzido. Uma câmera de alta velocidade, equipada com filtro para bloqueio da luz visível e com flash infravermelho, transfere imagens de escala de cinza não comprimidas para um PC usual, onde um software de pré-processamento de imagens e o algoritmo PTrack de rastreamento reconhecem um conjunto de marcadores retrorefletivos e extraem a sua posição e orientação em 3D. É feita neste trabalho uma pesquisa abrangente sobre algoritmos de pré-processamento de imagens e de rastreamento. Uma bancada de testes foi construída para a realização de testes de acurácia e precisão. Os resultados mostram que o sistema atinge níveis de exatidão levemente piores, mas ainda comparáveis aos de sistemas profissionais. Devido à sua modularidade, o sistema pode ser expandido através do uso de vários módulos monoculares de rastreamento interligados por um algoritmo de fusão de sensores, de modo a atingir um maior alcance operacional. Uma configuração com dois módulos foi montada e testada, tendo alcançado um desempenho semelhante à configuração de um só módulo. / In the last years the number of industrial applications for Augmented Reality (AR) and Virtual Reality (VR) environments has significantly increased. Optical tracking systems are an important component of AR/VR environments. In this work, a low cost optical tracking system with adequate attributes for professional use is proposed. The system works in infrared spectral region to reduce optical noise. A highspeed camera, equipped with daylight blocking filter and infrared flash strobes, transfers uncompressed grayscale images to a regular PC, where image pre-processing software and the PTrack tracking algorithm recognize a set of retro-reflective markers and extract its 3D position and orientation. Included in this work is a comprehensive research on image pre-processing and tracking algorithms. A testbed was built to perform accuracy and precision tests. Results show that the system reaches accuracy and precision levels slightly worse than but still comparable to professional systems. Due to its modularity, the system can be expanded by using several one-camera tracking modules linked by a sensor fusion algorithm, in order to obtain a larger working range. A setup with two modules was built and tested, resulting in performance similar to the stand-alone configuration.

In this work we develop a three-scale mathematical modeling to describe electro-chemical couplings in clays using the asymptotic homogenization procedure of periodic structures. We consider the porous medium composed of kaolinite particles saturated by an electrolyte solution of water-solvent and four ionic solutes monovalents Na+, H+, Cl-, OH-At the nanoscale we develop the model of the electrical double layer wherein the electric potential and local charge distribution are ruled by the Poisson- Boltzmann problem. In addition we incorporate the protonation/deprotonation chemical reaction between the fluid and the particle surface and consequently we quantify the dependence of the surface charge density of the particles with the pH of the electrolyte solution. At the microscale, or pore-scale, the movement of the aqueous solution is governed by the Stokes problem whereas ion transport by the Nernst-Planck equation. The pore-scale governing equations are supplemented by slip boundary condition in the tangential velocity of the fluid and adsorption interface conditions arising from the averaging of the nanoscale model. We then homogenize the microscopic model to the macroscale and derive effective equations with additional closure relations for the macroscopic coefficients. The macroscopic model is discretized by the finite volume method and numerical simulations of electrokinetical remediation of a contaminated soil are performed. The numerical results illustrate the strong dependence of the remediation efficiency on the pH of the aqueous solution. / Neste trabalho desenvolvemos a modelagem matemática e computacional em três escalas (nano-micro-macro) do acoplamento eletroquímico em um meio poroso argiloso adotando técnicas de homogeneização de estruturas periódicas. Consideramos o meio poroso uma caulinita saturada por uma solução eletrolítica composta por um solvente aquoso e quatro solutos iônicos monovalentes Na+, H+, Cl-, OH-. Na escala nanoscópica adotamos a modelagem da dupla camada elétrica onde o potencial elétrico e a densidade de carga são governados pelo problema de Poisson-Boltzmann. Incorporamos ao modelo nanoscópico as reações de protonação/deprotonação entre o fluido e a superfície da partícula argilosa e quantificamos numericamente a dependência da carga superficial com o pH da solução eletrolítica. Na escala microscópica, ou escala do poro, o movimento da solução aquosa é governado pelo problema de Stokes e o transporte dos íons pelas equações de Nernst-Planck. As equações microscópicas são suplementadas por condições de contorno de deslizamento da componente tangencial do campo de velocidade e de adsorção dos íons que representam a média do modelo posto na escala nanoscópica. A partir dos modelos nanoscópico/microscópico desenvolvemos a homogeneização do problema derivando o modelo na escala de Darcy (macroscópica) com os respectivos problemas de fechamento para os coeficientes das equações efetivas postos na célula periódica. Finalmente discretizamos o modelo macroscópico utilizando o método de volumes finitos e realizamos simulações numéricas em regimes permanente e transitório do processo de descontaminação de um solo argiloso por técnicas de eletrocinética. Os resultados ilustram a forte dependência da eletroremediação com o pH da solução.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-04-01T00:02:28Z No. of bitstreams: 1 CamilaCarvalhoDeAlmeida_DISSERT.pdf: 3365314 bytes, checksum: 664d06a23fa954f913e630184f6ee4f7 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-04-05T22:28:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CamilaCarvalhoDeAlmeida_DISSERT.pdf: 3365314 bytes, checksum: 664d06a23fa954f913e630184f6ee4f7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-05T22:28:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CamilaCarvalhoDeAlmeida_DISSERT.pdf: 3365314 bytes, checksum: 664d06a23fa954f913e630184f6ee4f7 (MD5) Previous issue date: 2015-01-26 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / O presente trabalho prop?s o estudo do tratamento de um efluente sint?tico contaminado com BTX por eletro-oxida??o em batelada com o ?nodo de Ti/PbO2, e a adsor??o de BTX utilizando perlita expandida como material adsorvente, tendo como objetivo avaliar as melhores condi??es operacionais em ambas as metodologias a fim de realizar um tratamento sequencial (adsor??o e eletro-oxida??o) e obter uma maior efici?ncia na remo??o dos compostos. As condi??es operacionais avaliadas foram: temperatura, densidade de corrente aplicada e quantidade de material adsorvente, atrav?s de an?lises de UV-vis e Demanda Qu?mica de Oxig?nio (DQO). De acordo com os resultados experimentais obtidos, o tratamento eletro-oxidativo se mostrou eficiente na degrada??o dos compostos BTX (Benzeno, Tolueno e Xilenos) no efluente sint?tico em raz?o das propriedades eletrocatal?ticas do ?nodo de Ti/PbO2. A densidade de corrente aplicada e a temperatura promoveram o aumento da efici?ncia da remo??o de DQO, chegando a obter percentuais superiores a 70%. No processo de adsor??o, o aumento da temperatura n?o se mostrou um fator determinante para a remo??o da mat?ria org?nica, enquanto que o aumento na quantidade de material adsorvente levou a um acr?scimo no percentual de remo??o, obtendo 66,30% utilizando 2g de adsorvente. As condi??es operacionais selecionadas de ambos os tratamentos realizados separadamente levaram em considera??o a efici?ncia de remo??o da mat?ria org?nica, e o baixo consumo energ?tico e custos operacionais, logo, o tratamento sequencial se mostrou satisfat?rio atingindo 87,26% de remo??o de DQO utilizando a adsor??o como um pr?-tratamento. A quantifica??o do BTX atrav?s das an?lises de cromatografia gasosa ao t?rmino dos tratamentos tamb?m confirmou a efici?ncia da remo??o dos compostos org?nicos, outorgando proeminentes vantagens ao tratamento sequencial. / This paper proposed the study of the treatment of a synthetic wastewater contaminated with BTX by electro-oxidation batch with the anode of Ti/PbO2, and the adsorption of BTX using expanded perlite as adsorbent material, and to evaluate the best operating conditions both methods in order to perform a sequential treatment (adsorption and electro-oxidation) and achieve greater efficiency in the removal of the compounds. The operating conditions were measured: temperature, current density and applied amount of the adsorbent material, by UV-VIS analysis and Demand Chemical oxygen demand (COD). According to the experimental results, the electro-oxidative treatment was efficient in the degradation of the compounds BTX (benzene, toluene and xylenes) in synthetic sewage due to the electrochemical properties of the anode of Ti/PbO2. The applied current density and temperature promoted increased efficiency of COD removal, reaching obtain percentages greater than 70%. In the adsorption process, the temperature increase was not a factor in the removal of organic matter, while the increase in the amount of adsorbent material led to an increase in the percentage removal, obtaining 66.30% using 2 g of adsorbent. The selected operating conditions of both treatments performed separately take into account the removal efficiency of organic matter, and the low energy consumption and operating costs, so the sequential treatment were satisfactory reaching 87.26% of COD removal using adsorption as a pretreatment. Quantification of BTX through the analysis of gas chromatography at the end of the treatments also confirmed the removal efficiency of organic compounds, giving outstanding advantages to sequential treatment.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-05-03T22:43:00Z No. of bitstreams: 1 DanielaKarlaDeSouzaXavier_TESE.pdf: 4236120 bytes, checksum: a0db19e3df4a3c61ac6a6e307ff2ece3 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-05-04T23:05:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DanielaKarlaDeSouzaXavier_TESE.pdf: 4236120 bytes, checksum: a0db19e3df4a3c61ac6a6e307ff2ece3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-04T23:05:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DanielaKarlaDeSouzaXavier_TESE.pdf: 4236120 bytes, checksum: a0db19e3df4a3c61ac6a6e307ff2ece3 (MD5) Previous issue date: 2015-01-29 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Este trabalho foi desenvolvido realizando estudos de degrada??o de efluentes mediante o tratamento eletroqu?mico usando o eletrodo de PbO2. A oxida??o eletroqu?mica (OE) de hidroquinona (H2Q) foi realizada, em meio ?cido, utilizando eletrodo de PbO2 por eletr?lise galvanost?tica, aplicando densidade de corrente de 10 e 30 mA/cm2. A concentra??o de H2Q foi monitorada por voltametria de pulso diferencial (DPV). Os resultados experimentais de eletr?lise galvanost?tica mostraram que os desempenhos do processo dependem significativamente da densidade de corrente aplicada, obtendo efici?ncias de remo??o de 100% e 80% aplicando 30 e 10 mA/cm2, respectivamente. Al?m disso, a t?cnica eletroanal?tica foi eficiente ao ser utilizada como um m?todo de detec??o de H2Q. Com o intuito de testar a efici?ncia do eletrodo de PbO2, foi realizado o tratamento eletroqu?mico de um efluente real, chorume de um aterro. O res?duo l?quido percolado (600 mL do efluente) foi tratado numa c?lula eletroqu?mica em batelada, com ou sem adi??o de NaCl, aplicando 7 mA/cm2. A efici?ncia da OE foi avaliada em fun??o da remo??o de coliformes termo-tolerantes, carbono org?nico total (COT), f?sforo total e metais (cobre, cobalto, cromo, ferro e n?quel). Estes resultados mostraram que, uma eficiente remo??o de coliformes foi obtida (100 %), e ainda ocorreu a diminui??o da concentra??o de metais pesados mediante os processos ao catodo. Entretanto, os resultados de COT n?o foram satisfat?rios, atingindo baixas remo??es da carga org?nica total dissolvida. Por se tratar de um efluente considerado complexo foram desenvolvidos outros testes com este efluente para acompanhar um n?mero maior de par?metros de descontamina??o (Turbidez, S?lidos Totais, Cor, Condutividade, Carbono Org?nico Total (COT) e metais (B?rio, Cromo, L?tio, Mangan?s e Zinco)), comparando a efici?ncia do tipo de tratamento eletroqu?mico (EO ou eletrocoagula??o) usando uma c?lula em fluxo. Neste ensaio foi comparado a eletrooxida??o em fluxo cont?nuo. No caso da OE, Ti/IrO2-TaO5 foi usado como anodo, no entanto, no processo de eletrocoagula??o, eletrodos de alum?nio foram usados; aplicando densidades de correntes de 10, 20 e 30 mA/cm2, na presen?a e aus?ncia de NaCl como eletr?lito. Os resultados mostraram que a EO usando Ti/IrO2-TaO5 como anodo foi eficiente quando o Cl- estava presente no efluente. Contrariamente, a eletrocoagula??o em fluxo reduz a mat?ria org?nica dissolvida no efluente, sob certas condi??es experimentais. / This work was performing effluent degradation studies by electrochemical treatment. The electrochemical oxidation (EO) hydroquinone (H2Q) was carried out in acid medium, using PbO2 electrode by galvanostatic electrolysis, applying current densities of 10 and 30 mA/cm2 . The concentration of H2Q was monitored by differential pulse voltammetry (DPV). The experimental results showed that the galvanostatic electrolysis process performance significantly depends on the applied current density, achieving removal efficiencies of 100% and 80 % and 10 applying 30 mA/cm2 , respectively. Furthermore, the electroanalytical technique was effective in H2Q be used as a detection method. In order to test the efficiency of PbO2 electrode, the electrochemical treatment was conducted in an actual effluent, leachate from a landfill. The liquid waste leachate (600ml effluent) was treated in a batch electrochemical cell, with or without addition of NaCl by applying 7 mA/cm2 . The efficiency of EO was assessed against the removal of thermo-tolerant coliforms, total organic carbon (TOC), total phosphorus and metals (copper, cobalt, chromium, iron and nickel). These results showed that efficient removal of coliforms was obtained (100%), and was further decrease the concentration of heavy metals by the cathode processes. However, results were not satisfactory TOC, achieving low total removal of dissolved organic load. Because it is considered an effluent complex were developed other tests with this effluent to monitor a larger number of decontamination parameters (Turbidity, Total Solids, Color, Conductivity, Total Organic Carbon (TOC) and metals (barium, chromium, lithium, manganese and Zinc), comparing the efficiency of this type of electrochemical treatment (EO or electrocoagulation) using a flow cell. In this assay was compared to electro streaming. In the case of the OE, Ti/IrO2-TaO5 was used as the anode, however, the electrocoagulation process, aluminum electrodes were used; applying current densities of 10, 20 and 30 mA/cm2 in the presence and absence of NaCl as an electrolyte. The results showed that EO using Ti/IrO2?TaO5 was anode as efficient when Cl- was present in the effluent. In contrast, the electrocoagulation flow reduces the dissolved organic matter in the effluent, under certain experimental conditions.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-07-06T19:31:44Z No. of bitstreams: 1 AlineMariaSalesSolano_TESE.pdf: 4891520 bytes, checksum: da7eefacf64cc710af8c295780904937 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-07-06T21:35:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AlineMariaSalesSolano_TESE.pdf: 4891520 bytes, checksum: da7eefacf64cc710af8c295780904937 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-06T21:35:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlineMariaSalesSolano_TESE.pdf: 4891520 bytes, checksum: da7eefacf64cc710af8c295780904937 (MD5) Previous issue date: 2015-07-02 / Corantes org?nicos t?m sido amplamente utilizados em diversos ramos das ind?strias de tingimento. Esses compostos s?o conhecidos por serem bastante t?xicos, mutag?nicos, carcinog?nico al?m de causarem polui??o est?tica e danos irrevers?veis aos ecossistemas aqu?ticos e a sa?de humana. Estes s?o considerados contaminantes recalcitrantes devido a sua elevada estabilidade e resist?ncia a bio e foto degrada??o. Diante deste contexto, a busca por tecnologias capazes de minimizar os efeitos provocados por esses poluentes se faz necess?ria. Nas ultimas d?cadas os Processos Eletroqu?micos Oxidativos Avan?ados (PEOA?s) baseados na gera??o de esp?cies fortemente oxidantes (radicais ?OH) oferecem abordagens promissoras para a preven??o dos problemas provocados por efluentes industriais. O presente trabalho analisou a degrada??o e mineraliza??o dos corantes t?xteis e o estudo de um efluente real, a fim de avaliar a viabilidade dos PEOA?s tais como Eletrofeton (EF), Fotoeletro-Fenton (FEF) e Oxida??o An?dica (OA), bem como a implementa??o de Fotoeletro-Fenton Solar (FEFS) em uma planta pr?-piloto, a fim de estudar o tratamento eletroqu?mico em escala industrial. No estudo desenvolvido foram comparados o efeito dos PEOA?s na remo??o da cor, decaimento do COT e cin?tica de degrada??o dos compostos e, ainda para o VC utilizando o SFEFS foram realizados estudos da Efici?ncia de Corrente de Mineraliza??o (ECM). Os melhores resultados se deram com o tratamento do FEF para todos os corantes estudados. A partir dos resultados obtidos foi poss?vel eleger o FEF como m?todo mais eficiente e promissor para aplica??o do tratamento quando comparado aos demais m?todos de tratamento, al?m de comprovar a partir do FEFS que o processo pode ser utilizado em escalas industriais, uma vez que esse m?todo FEF foi aperfei?oado e a irradia??o solar substituiu a l?mpada UVA. / Organic dyes have been widely used in various branches of dyeing industries. These compounds are known to be very toxic, mutagenic, cancinogenic only cause aesthetic pollution and irreversible damage to aquatic ecosystems and human health. Are recalcitrant contaminants due to its high stability and resistance to photobleaching and bio. Given this context, the search for technologies that can minimize the effects of such pollutants is required. In recent decades the Electrochemical Oxidation Process Advanced (PEOAs) based on the generation of strongly oxidizing species (radicals ?OH) offer promising approaches for the prevention of problems caused by industrial effluents. This study analyzed the degradation and mineralization of textile dyes and the study of a real effluent in order to assess the feasibility of PEOAs: Electro-Fenton (EF), Photo Electro-Fenton (PEF) and anodic oxidation (AO), and these methods still was studied the Solar Fotoelectro-Fenton (SPEF) in a pre-pilot plant, in order to study the electrochemical treatment on an industrial scale. In the study has compared the effect of PEOAs in the removal of color, TOC and decay kinetics of degradation of the compounds, and also for using the Congo Red (CR) SPEF studies were performed mineralization current efficiency (MCE). The best results are given to the treatment of the PEF for all the studied dyes. From the results it was possible to choose the PEF as the most effective and promising for application of treatment when compared to other methods of treatment, and prove from SPEF that the process can be used in industrial scales, since this method PEF has been improved and solar irradiation replaced the UVA lamp.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarceloCT_DISSERT.pdf: 4272420 bytes, checksum: 469b4a24c24115a993cb7e2dfb5e568a (MD5) Previous issue date: 2011-08-03 / Electro-hydraulic servo-systems are widely employed in industrial applications such as robotic manipulators, active suspensions, precision machine tools and aerospace systems. They provide many advantages over electric motors, including high force to weight ratio, fast response time and compact size. However, precise control of electro-hydraulic systems, due to their inherent nonlinear characteristics, cannot be easily obtained with conventional linear controllers. Most flow control valves can also exhibit some hard nonlinearities such as deadzone due to valve spool overlap on the passage?s orifice of the fluid. This work describes the development of a nonlinear controller based on the feedback linearization method and including a fuzzy compensation scheme for an electro-hydraulic actuated system with unknown dead-band. Numerical results are presented in order to demonstrate the control system performance / Sistemas eletroidr?ulicos s?o amplamente utilizados em aplica??es industriais, tais como manipuladores rob?ticos, suspens?es ativas, m?quinas ferramentas de precis?o e sistemas aeroespaciais. Eles oferecem muitas vantagens sobre os motores el?tricos, incluindo alta for?a em rela??o ao peso, tempo de resposta r?pido e tamanho compacto. No entanto, o controle preciso de sistemas eletroidr?ulicos, devido ? sua inerente caracter?stica n?o linear, n?o pode ser facilmente obtido com os controladores lineares convencionais. Hoje em dia, gra?as ao desenvolvimento da Teoria da Estabilidade, proposta pelo matem?tico russo Lyapunov, e com os avan?os da tecnologia computacional, as t?cnicas de controle n?o linear v?m sendo cada vez mais utilizadas. A maioria das v?lvulas de controle de fluxo, al?m de possuir as n?o linearidades comuns geradas pela compressibilidade do fluido, tamb?m podem apresentar algumas n?o linearidades, como a zona morta devido ? sobreposi??o do carretel da v?lvula no orif?cio de passagem do fluido, impedindo o escoamento mesmo para um pequeno deslocamento do carretel, degradando a performance do controlador e gerando instabilidade no sistema em malha fechada. Este trabalho descreve o desenvolvimento de um controlador n?o linear, baseado no m?todo de lineariza??o por realimenta??o com a inclus?o de uma estrat?gia de compensa??o difusa implementada matematicamente na din?mica do modelo de um sistema acionado eletroidraulicamente com banda morta desconhecida. Resultados num?ricos s?o apresentados para demonstrar o desempenho do sistema de controle