Recent advances in satellite sensor technology and micrometeorological instrumentation for water flux measurement, coupled with the expansion of automatic weather station networks that provide routine measurements of near-surface climate variables, present new opportunities for combining satellite and ground-based instrumentation to obtain distributed estimates of vegetation water use over wide areas in South Africa. In this study, a novel approach is tested, which uses satellite leaf area index (LAI) data retrieved by the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) to inform the FAO-56 Penman-Monteith equation for calculating reference evaporation (ET₀) of vegetation phenological activity. The model (ETMODIS) was validated at four sites in three different ecosystems across the country, including semi-arid savanna near Skukuza, mixed community grassland at Bellevue, near Pietermaritzburg, and Groenkop, a mixed evergreen indigenous forest near George, to determine potential for application over wider areas of the South African land surface towards meeting water resource management objectives. At Skukuza, evaluated against 170 days of flux data measured at a permanent eddy covariance (EC) flux tower in 2007, the model (ETMODIS) predicted 194.8 mm evapotranspiration relative to 148.9 mm measured fluxes, an overestimate of 31.7 %, (r² = 0.67). At an adjacent site, evaluated against flux data measured on two discrete periods of seven and eight days in February and May of 2005 using a large aperture scintillometer (SLS), ETMODIS predicted 27.4 mm and 6.7 mm evapotranspiration respectively, relative to measured fluxes of 32.5 and 8.2 mm, underestimates of 15.7 % and 18.3 % in each case (r² = 0.67 and 0.34, respectively). At Bellevue, evaluated against 235 days of evapotranspiration data measured using a surface layer scintillometer (SLS) in 2003, ETMODIS predicted 266.9 mm evapotranspiration relative to 460.2 mm measured fluxes, an underestimate of 42 % (r² = 0.67). At Groenkop, evaluated against data measured using a SLS over three discrete periods of four, seven and seven days in February, June and September/October respectively, ETMODIS predicted 9.7 mm, 10.3 mm and 17.0 mm evapotranspiration, relative to measured fluxes of 10.9 mm, 14.6 mm and 23. 9 mm, underestimates of 22.4 %, 11.2 % and 24.1 % in each case (r² = 0.98, 0.43 and 0.80, respectively). Total measured evapotranspiration exceeded total modelled evapotranspiration in all cases, with the exception of the flux tower site at Skukuza, where evapotranspiration was overestimated by ETMODIS by 31.7 % relative to measured (EC) values for the 170 days in 2007 where corresponding modelled and measured data were available. The most significant differences in measured versus predicted data were recorded at the Skukuza flux tower site in 2007 (31.7 % overestimate), and the Bellevue SLS flux site in 2003 (42 % underestimate); coefficients of determination, a measure of the extent to which modelled data are able to explain observed data at validation periods, with just two exceptions, were within a range of 0.67 – 0.98. Several sources of error and uncertainty were identified, relating predominantly to uncertainties in measured flux data used to evaluate ETMODIS, uncertainties in MODIS LAI submitted to ETMODIS, and uncertainties in ETMODIS itself, including model assumptions, and specific uncertainties relating to various inputs; further application of the model is required to test these uncertainties however, and establish confidence limits in performance. Nevertheless, the results of this study suggest that the technique is generally able to produce estimates of vegetation water use to within reasonably close approximations of measurements acquired using micrometeorological instruments, with r² values within the range of other peer-reviewed satellite remote sensing-based approaches.

Após setenta anos de sua descoberta, o vírus da zika surgiu no Brasil, espalhou-se rapidamente pelas Américas e trouxe complicações incomuns em doenças causadas por Flavivirus, como a microcefalia. A Organização Mundial da Saúde classifica a zika como a doença viral mais preocupante da atualidade e considera urgente desenvolver novos métodos de diagnóstico para ela e doenças correlatas como a dengue. Embora existam exames para identificar infecções pelos vírus dessas duas doenças, ainda não há um método rápido, específico e de baixo custo para o diagnóstico precoce. Visando preencher essa lacuna, este trabalho teve como objetivo construir dois tipos de biossensores eletroquímicos de DNA para detecção label-free desses dois vírus. Foram fabricados eletrodos descartáveis em substrato de politereftalato de etileno metalizado com filme fino de ouro nas configurações com um e três contatos. As sequências genéticas de iniciadores e sondas de captura foram desenhadas especialmente para este trabalho com base na análise dos genomas dos vírus. O primeiro biossensor utilizou o eletrodo em uma célula eletroquímica e foi capaz de identificar sequências de DNA da zika ou da dengue. As análises por espectroscopia de impedância eletroquímica mostraram que o biossensor é seletivo à sequência alvo com limite de detecção de (9,86 ± 0,89) nmol L-1. O segundo biossensor utilizou um eletrodo de três contatos para identificação de sequências de DNA em uma gota da amostra. No contato central, usado como eletrodo de trabalho, foi imobilizada a sequência de captura e os contatos laterais funcionaram como eletrodos de referência e auxiliar. Nesse sistema as medidas de impedância indicaram limite de detecção de (25,0 ± 1,7) nmol L-1. Os biossensores desenvolvidos mostraram seletividade para identificar o material genético dos vírus da zika e da dengue nos ensaios com DNA sintético e, portanto, são promissores para a análise de amostras reais, principalmente de produtos da polimerase da cadeia reversa. / After seventy years of its discovery, zika virus has emerged in Brazil, spread rapidly throughout the Americas, bringing unusual complications in diseases caused by flaviviruses, such as microcephaly. The World Health Organization classifies zika as the most harmful viral disease today and considers urgent the development of new diagnostic methods for zika and related diseases, such as dengue. Although there are tests to identify both infections, no current diagnostic method is rapid, specific and cost-efective. This thesis describes two types of electrochemical DNA biosensors for label-free detection of these zika and dengue. Disposable electrodes were fabricated on polyethylene terephthalate substrates covered with a nanometric gold layer by thermal evaporation, manufactured in one- and three-contact configurations. Genetic sequences of primers and complementary capture probes were designed based on the analysis of the virus genomes. The first biosensor we developed used the new electrode in an electrochemical cell and was able to identify zika or dengue DNA sequences. Analyses by electrochemical impedance spectroscopy showed that these biosensors are selective for zika or dengue with a detection limit of (9.86 ± 0.89) nmol L-1. A second type of biosensor used a three-contact electrode to identify DNA sequences in a drop of sample. In the central contact, used as a working electrode, the capture sequence was immobilized and the lateral contacts acted as reference and auxiliary electrodes. In this system the impedance measurements indicated a limit of detection of (25.0 ± 1.7) nmol L-1. The developed biosensors showed selectivity for zika and dengue in the synthetic DNA assays, and therefore are promising for the analysis of real samples, especially the polymerase chain reaction amplicon.

Por ser um semicondutor de elevado número atômico, elevada densidade de massa e largo gap de energia, o brometo de tálio (TlBr) é um material promissor para a detecção da radiação à temperatura ambiente. Entretanto, existem poucos trabalhos relacionados ao estudo deste material sob forma de filme fino policristalino para produção em grandes áreas como desejado para aplicações médicas. Neste trabalho, as técnicas de spray pyrolysis e evaporação térmica foram avaliadas como métodos alternativos para a deposição de filmes de TlBr policristalinos. Ambas as técnicas apresentam relativo baixo custo e podem facilmente ser expandidas para grandes áreas. O objetivos deste trabalho é o estudo da influência das principais condições de crescimento nas propriedades (estruturais, ópticas e elétricas) finais dos filmes de TlBr. Para os filmes produzidos por spray pyrolysis água mili-Q foi utilizada como solvente. A solução (0,10 g de TlBr dissolvidos em 100 g de água) foi agitada à temperatura de 70ºC. Cada deposição foi realizado mantendo os substratos (1cm x 1cm) à temperatura de 100ºC, com um fluxo de nitrogênio (N2) de 8 1/min e um fluxo de solução de aproximadamente 1/90 (ml/s). A distância bico de spray-substrato utilizada foi de 19 cm. Os filmes de TlBr evaporados foram crescidos pela evaporação térmica do material a partir de um cadinho de tungstênio. Um sistema de aquecimento dos substratos foi implantado e permitiu a variação da temperatura destes durante a deposição desde a temperatura ambiente até 200ºC. A separação substrato-superfície de evaporação, h, e o número de deposições por filme, n, também foram variados no intervalo de 3 a 9 cm e 1 a 4, respectivamente. A estrutura dos filmes foi investigada por Difração de Raio-x, a morfologia por Microscopia Eletrônica de Verredura e a composição através da Espectroscopia de Dispersão de Energia (EDS). Experimentos ópticos de transmitância em função do comprimento de ondas foram realizados para estimar o gap ótico dos filmes.As resistividades foram medidas a partir de experimentos de corrente em função da voltagem aplicada fluorescente (20 watts). Por fim, algumas amostras selecionadas foram expostas aos raios-X na faixa de diagnóstico mamográfico. As melhores propriedades foram obtidas para os filmes crescidos por evaporação térmica. A maior compactação e o maior gap óptico foram encontrados para os filmes produzidos a partir de h= 9 cm, os quais garantiram a maior sensibilidade para estes filmes quando expostos aos raios-X. Para os filmes produzidos pela deposição sequencial de várias camadas, a estrutura colunar dos filmes foi mantida para camadas superiores e resultados semelhantes para todas as amostras foram obtidos em relação ao gap óptico e à resistividade elétrica. Além disso, a sensibilidade a partir da utilização de raio-X na faixa mamográfica foi quadruplicada para o filme mais espesso. O aumento da temperatura do substrato resultou na maior compactação e homogeneidade no recobrimento do substrato. Entretanto, uma perda significativa de material durante a evaporação determinou filmes menos espessos em relação aos depósitos à temperatura ambiente. Variações cristalográficas e morfológicas foram obtidas entre os filmes depositados a diferentes temperaturas. Maiores valores gap foram obtidos para 150 e 200ºC. A caracterização elétrica dos filmes depositados a diferentes temperaturas foi limitada, neste trabalho, pela baixa pureza do pó utilizado para produção destes filmes. / Due to its high atomic number, high mass density and intrinsic band gap, thallium bromide (TlBr) is a promising semiconductor for room temperature operation for ionizing radiation detection. However, there are few works related to the study of this material in the polycrystalline thin film form for production in large areas (~ 40 x 40 cm2 ), as desired by medical applications. In this work, spray pyrolysis and thermal evaporation were used as alternative methods for the deposition of polycrystalline TlBr films. Both techniques present relative low cost and can be expanded for large areas. The aim of this work is to investigate the influence of the main growth conditions on the final structural, optical and electrical TlBr films properties. Films produced by spray pyrolysis used mili-Q water as solvent. The solution (0,10g of TlBr dissolved in 100g of water) was stirred at 70o C. Each deposition was performed maintaining the substrates (1cm2 ) at 100o C, the nitrogen rate at 8l/min and the solution flow at 1/90 ml/s approximately. The nozzle-spray to substrate distance was 19 cm. Evaporated TlBr films were grown by resistive thermal evaporation of purified material from a tungsten crucible. The substrate temperature was evaluated from room temperature to 200°C. The separation between evaporation source and substrates, h, and the number of depositions, n, were also varied from 3 cm up to 9 cm and from 1 up to 4, respectively. The structure of the crystals was investigated by X-ray Diffraction, the morphology by Scanning Electron Microscopy and the composition by Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy. Optical experiments of absorbance as a function of wavelength were performed to estimate the optical gap of the TlBr films. Electrical resistivities were measured using current versus voltage experiments. The dark current was compared to the current under illumination with a fluorescent lamp (20 watts). Finally, some selected samples were exposed to X-ray in the range of mammography diagnosis. The best properties were obtained for films produced by resistive thermal evaporation. This technique allowed the production of films with thickness of approximately 28 µm, for a unique deposition of 12 minutes. However, bromine has lower vapor pressure than the thallium, what leads to a Br loss of about 10% in the composition of evaporated films. The smallest distribution of cracks and the largest optical gap were obtained for films produced at the lowest deposition rates. This leads also to a higher increase of the ratio between current under irradiation and in the dark, when the films were exposed to X-rays. For films produced at room temperature using sequential depositions, the columnar structure was kept for the superior layers and similar results for all samples were obtained in relation to optical gap and electrical resistivity. Moreover, for the thicker film, an increase of a factor 4 was observed for the ratio between current under irradiation using X-rays in the mammography range in relation to the dark. The higher substrate temperature leads to significant material loss during the evaporation and determined less thick films in relation to the ones deposited at room temperature. Structural and morphological variations were verified for films deposited at different temperatures. Larger gap values were found for 150 and 200ºC. For the electrical characterization of the films deposited at different temperatures an original powder with higher purity would be necessary. Moreover, due to the significant difference between bromine and thallium vapor pressures, better results would probably be obtained by a change to the hot-wall evaporation technique.

O iodeto de mercúrio(HgI2) vem sendo largamente estudado com o objetivo de utilizá-lo em detectores de radiação –X e –γ. Este material semicondutor apresenta propriedades interessantes que o tornam um grande candidato a esta aplicação em relação a outros materiais. Suas propriedades são gap óptico largo (2,13 eV), alto numero atômico (ZHg = 80; ZI = 53) e alto coeficiente de absorção para comprimentos de onda da ordem de energia do raios-X e -γ. Este, também, pode apresentar três fases quando sólido: fase vermelha (ou α-HgI2), fase amarela (ou β-HgI2) e fase laranja. Cada uma destas fases é associada com diferentes estruturas cristalinas. O α-HgI2 é tetragonal, o HgI2 laranja é também tetragonal,diferindo da fase vermelha somente na posição dos átomos de mercúrio, e β-HgI2 é ortorrômbico. Neste trabalho, estes materiais foram obtidos por duas técnicas: spray pyrolysis e evaporação de solvente. Nas duas técnicas os mais importantes parâmetros para a obtenção das diferentes estruturas são a temperatura e a taxa de evaporação do solvente. Através do método de spray pyrolysis foi possível obter filmes finos de HgI2 com duas estruturas diferentes, somente variando a temperatura do aquecedor de substratos e o solvente. Acima da temperatura de 100ºC com o solvente água foi possível obter filmes amarelados de HgI2. Por sua vez, a temperatura abaixo de 100ºC com o solvente etanol foi possível obter filmes avermelhados. Com a técnica de evaporação de solvente foi possível obter cristais e filmes laterais variando somente a taxa de evaporação de solvente. Variaram-se as taxas de evaporação entre rápida(~10ml/h), média(~0,5ml/h), lenta(~0,1ml/h) e super-lenta(~0,01ml/h). Para a taxa de evaporação média e lenta foram obtidos filmes laterais. Já para a taxa super-lenta foi possível obter cristais. Outro ponto estudado foi a influência da luz no crescimento dos cristais: no escuro obteve-se cristais maiores que os submetidos a luz ambiente. Todos os filmes foram caracterizados por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura (MEV), e espectroscopia de dispersão de energia (EDS). Já os cristais foram caracterizados por difração de raios-X, MEV e espalhamento Raman. / Recently, attention has been devoted to the study of mercuric iodide (HgI2) because this material is a strong candidate for the development of X- and γ -ray detectors. This material has an optical gap of 2.13 eV, high atomic number (ZHg = 80; ZI = 53) and high absorption coefficient for radiation in the wavelength region of X- and γ –rays. When solid, three phases can be obtained: red (or α-HgI2), yellow (or β-HgI2) and orange. Each of these phases has a different crystalline structure: α-HgI2 is tetragonal, as it is the orange- HgI 2 (the difference is that for the last one the mercury atoms sits in different positions), while the β-HgI2 is orthorhombic. In this work we obtained these materials using two different techniques: spray pyrolysis and solvent evaporation. For both of them the most important parameters are the deposition temperature and solvent evaporation rate. Thin films with two different structures were obtained by spray pyrolysis varying the substrate temperature and the solvent. Using water as solvent and deposition temperature above 100ºC we obtained yellow HgI2. When the temperature is reduced below that value and the solvent is ethanol, red films were obtained. For the solvent evaporation technique, lateral films and millimeter-sized crystals were obtained by varying the solvent evaporation rate. For ethanol as solvent we used four evaporation rates named as fast(~10ml/h), medium (~0.5ml/h), slow (~0.1ml/h) and super-slow (~0.01ml/h). For the medium and slow evaporation rates lateral films were obtained on the wall of the reservoir. For the super-slow evaporation rate crystals were obtained at the bottom of the reservoir. We observed that light has a tremendous influence on crystal growth: bigger crystals are obtained in the dark than under ambient light illumination. As characterization techniques we used: X-rays diffraction, Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), and Raman Scattering.

Neste trabalho é apresentada a avaliação da inversão da sacarose em um sistema constituído de um Evaporador de filme descendente com promotor de película. Foi feita a modelagem da inversão considerando-se os balanços de massa e de entalpia e a cinética de inversão no tubo de evaporação. Os principais parâmetros considerados foram: constante cinética (k), taxa de evaporação(mv), concentração de açúcares totais (C), vazão do líquido no tubo de evaporação (q), pH, temperatura (T) e tempo de residência no tubo de evaporação (T). Usaram-se dois métodos para a resolução do modelo, a primeira através da integração numérica do modelo (Runge Kutta de 4ta ordem) e a outra através de equacionamento simplificado a partir valores médios das propriedades, pH, e calculando as constantes cinéticas nas temperaturas efetivas em cada zona do tubo de evaporação, Tefa (zona de aquecimento) e Tefe (zona de evaporação), possibilitando assim, a integração analítica do modelo. Foram calculados os valores do volume do líquido (V) através dos dois métodos. Os resultados foram expressos em função da vazão do líquido (q). Verificou-se que os resultados calculados pelos dois métodos foram muito próximos. Os modelos desenvolvidos podem ser aplicados para a otimização do processo de evaporação visando à minimização da inversão da sacarose. O método desenvolvido possibilita a determinação do tempo de residência no tubo de evaporação. / In this work the evaluation of sucrose inversion in a system formed by falling film Evaporator with Promoter of film is presented. The modeling was made considering: mass and enthalpy balances and the kinetic of inversion in the evaporation tube. The mean parameters investigated were: kinetic constant (k), evaporation rate (mv), concentration of total sugars (C), volumetric velocity of the liquid in the evaporation tube (q), pH, temperature (T) and residence time in the evaporation tube (T). Two methods was used to solve the model, the first by numeric integration (Runge Kutta 4th Order) and the other by analytic integration of simplified model considering mean values of properties and pH, and the kinetic constant calculates at effective temperatures in each zone of the evaporation tube, Tefa and Tefe, allowed the analytic integration of the model. The volume of liquid in the evaporation tube (V) was calculated by the two methods (numeric integration and simplified methods). The results were expressed as a function of liquid flow rate (q). It was verified that the values obtained by the two methods were very closed. These models can be used for the optimization of the evaporation process emphasizing the minimization of the sucrose inversion. The methodology could be used for the determination of the residence time in the evaporation tube.

O desenvolvimento de métodos que aumentem a eficiência de controle de processos de cristalização ganhou importância devido à necessidade de melhoras nas taxas de produção, minimizando os custos de energia e mantendo a qualidade das partículas. Neste trabalho os autores estudaram a aplicação de um controlador preditivo (MPC) a um processo de cristalização de cloreto de sódio por evaporação múltiplo-efeito, com alimentação paralela, permitindo que a planta busque, em tempo real, o melhor ponto de operação respeitando os limites definidos. Primeiramente, foi criado um modelo fenomenológico não linear através de balanços de massa, energia e momento considerando a cinética de cristalização, de forma que se possa simular a dinâmica de operação dos cinco efeitos operando dependentemente. O modelo físico possibilitou a aplicação de um controlador do tipo MPC com zona de controle permitindo que as principais variáveis de saída encontrem, dentro de uma faixa de operação aceitável, o ponto ótimo do processo nas condições atuais. Ao mesmo sistema foi aplicado um controlador clássico do tipo PID para avaliação dos ganhos adquiridos pela técnica de controle por predição do estado futuro da planta, observando uma melhor estabilidade e queda no consumo energético. / The development of methods to increase the efficiency of the crystallization process control has gained importance due to the need to improve production rates, to minimize energy costs and to improve the quality of particulate products. In this work the author has applied a model predictive control (MPC) to a continuous forced circulation five-stage evaporative sodium chloride crystallizer with parallel feed, providing the real time search of the best operating point inside the defined set of constraints. First, a non-linear phenomenological model was developed by mass, energy and moment balances coupled to the crystallization kinetics, to simulate the dynamic operation of the five effects working dependently. The physical model enabled the study of the implementation of a model predictive control MPC with zone control that allows the main output variables to be controlled in acceptable operating ranges and the detection of the optimum operating point of the process corresponding to current economic conditions. To evaluate the benefits of the advanced control strategy, a classical PID control system was also implemented in the crystallization system and the two strategies were compared to evaluate the benefit of the model based predictive strategy that provides a better stability and a decrease in the energy consumption.

Este trabalho versou sobre a obtenção de partículas nanoestruturadas de ZnO pela técnica de evaporação térmica a partir de zinco metálico. Basicamente, a síntese ocorria em um reator de quatzo colocado em um forno tipo mufla, onde o zinco metálico reagia com uma atmosfera oxidante, proporcionada pela injeção de ar comprimido. Inicialmente, o forno era aquecido a temperaturas que variaram de 850 a 1050°C. Posteriormente, a amostra de zinco metálico era inserida na zona de aquecimento no interior do tubo, em quantidade de 2,5g, 5g, 10g, 20g e 30g. A injeção de argônio (99,99% de pureza), para o transporte das partículas de ZnO para fora da zona de reação, ocorria com um fluxo de 1 a 5L/min. O tempo de reação foi controlado e as regiões de ocorrência das reações variadas. Após o término das reações, o forno era resfriado à temperatura ambiente para a realização da coleta das amostras. A pressão utilizada durante as reação foi a pressão atmosférica. O material produzido foi analisado para a caracterização da estrutura cristalina (por difração de raios-x), morfologia (por microscopia eletrônica de varredura e transmissão, com auxílio do software Image Tool para a estimativa de tamanho de partícula) e área superficial (método BET). O band gap do ZnO foi determinado por análise de transmitância, refletância e absorbância, utilizando um espectrofotômetro com acessório de refletância difusa, através de medidas de refletividade de infravermelho difuso no pó óxido de zinco. Os dados de absorção foram calculados em função de Kubelka-Munk. A atividade fotocatalítica foi avaliada através do processo de degradação de uma solução de alaranjado de metila em um reator fotoquímico de iluminação UVA, com sua descoloração sendo observada através da espectroscopia UV-Vis. As partículas nanoestruturadas de ZnO produzidas tiveram suas características influenciadas pelos parâmetros de síntese. A morfologia variou desde formas aciculares a tetrápodes. As dimensões variaram de 1130nm a 17nm, conforme a dimensão (comprimento, largura) considerada. A avaliação da atividade fotocatalítica indicou um comportamento bastante similar ao ZnO comercial utilizado como padrão, o que pode ser explicado pela área superficial e valores de band gap. No entanto, não foi possível encontrar a mesma correlação em outros resultados, sendo então suposto uma fotocorrosão, como fenômeno de degradação da atividade fotocatalítica de ZnO, a exemplo do relatado na literatura por outros autores. / This work investigates nanostructured ZnO particles obtained by the technique of thermal evaporation from zinc metal. Basically, the synthesis occurred in a quartz reactor placed in a muffle furnace, where the zinc metal reacted with an oxidizing atmosphere, provided by the injection of compressed air. Initially, the furnace was heated to temperatures varying from 850 to 1050 º C. Subsequently, the sample of zinc metal was inserted into the heating zone inside the tube, in an amount of 2.5 g, 5g, 10g, 20g and 30g. The injection of argon (99,99% purity) for the transport of ZnO particles out of the reaction zone, occurred with a flow of 1 to 5 L/min. The reaction time was controlled and the regions of occurrence of the reactions varied. Upon completion of the reaction, the furnace was cooled to room temperature to perform the sample collection. The pressure used during the reaction was the atmospheric pressure. The material produced was analyzed to characterize the crystal structure (by x-ray diffraction), morphology (by scanning electron microscopy and transmission, with the help of the software Image Tool for estimation of particle size) and surface area (method BET). The band gap of ZnO was determined by transmittance, reflectance and absorbance analysis using a spectrophotometer with diffuse reflectance accessory, by reflectivity measurements of infrared diffuse in the zinc oxide powder. The absorption data were calculated according to Kubelka-Munk. The photocatalytic activity was evaluated through the degradation process of a solution of methyl orange in a photochemical reactor of UVA light, with its discoloration observed by UV-Visible spectroscopy. The particles of ZnO nanostructured produced had characteristics influenced by the parameters of synthesis. The morphology varied from needle-like forms to tetrapods. The size varied from 1130 nm to 17 nm, depending on the dimension (length, width) considered. The evaluation of photocatalytic activity showed a pattern quite similar to commercial ZnO used as standard, which can be explained by surface area and band gap values. However, we could not find the same correlation in other results, and then assumed a photocorrosion, as a phenomenon of degradation of the photocatalytic activity of ZnO, like the reported in the literature by other authors.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:50:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:59:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 00385.pdf: 917455 bytes, checksum: 170691f120f1bd5b66fa48cba02fe1f6 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IEA/D / Escola Politecnica, Universidade de Sao Paulo - POLI/USP

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Orientador: Roger Josef Zem / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2017-06-20T18:15:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paraiso_PauloRoberto_D.pdf: 6072802 bytes, checksum: 03f1ff005f8e2f1bf228c5bf272314e3 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: A indústria de obtenção de óleo e fareIo de soja é um importante ramo da agroindústria da região noroeste do estado do Paraná. Os produtos gerados atendem tanto o mercado interno como o mercado externo. A concorrência é elevada, e para serem competitivos, a redução de custos e de desperdício é fundamental; além disso, como as indústrias da região utilizam o hexano como solvente na extração do óleo, a preocupação com a saúde do trabalhador e com o meio ambiente é de fundamental importância. Estas preocupações podem ser avaliadas tanto no projeto de novas unidades como no funcionamento das atuais unidades em melhores condições. Tais avaliações do processo podem propiciar uma redução no consumo de energia, bem como no consumo e no nível de perdas do hexano para o meio ambiente. O objetivo geral deste trabalho é desenvolver modelos para análise das operações existentes na obtenção do óleo bruto de soja visando a recuperação máxima de hexano e o consumo mínimo de energia. Os modelos são desenvolvidos, em regime estacionário, para analisar as condições de operação do extrator, do evaporador, do stripper e do dessolventizador-tostador (DT); na seqüência, os dados obtidos pelos modelos serão utilizados na análise energética do sistema. O modelo do extrato r se compõe de balanços de massa, relações de equilíbrio, equações empíricas e de um algoritmo de solução. O modelo do evaporador é baseado em balanços de massa, balanços de energia, relações de equilíbrio e num algoritmo de solução. Os modelos do stripper e do DT se compõem de balanços de massa, balanços de energia, relações de equilíbrio e do algoritmo de Bumingham-Otto para a solução. Desenvolvidos os modelos, as aplicações foram realizadas com dados de uma indústria local e os resultados obtidos foram bastante satisfatórios. Com isso, verifica-se que os modelos apresentados no trabalho são coerentes e poderão ser utilizados na melhoria do desempenho de uma planta de obtenção de óleo e fareIo de soja. Uma utilização importante desses modelos é no que se refere à integração energética da planta. Esta integração foi realizada com dados gerados pelos modelos e os resultados obtidos mostraram que o sistema atual da empresa já está razoavelmente integrado, mas que pequenas melhorias no consumo de energia ainda poderão ser obtidas / Abstract: The industry of oil production and soy meal is an important branch of the agroindustry of the northwest area of the Paraná State. The generated products assist both the internal market and the external market. The competition is intense, and to be competitive, the reduction of costs and of waste is fundamental; besides, as the industries of the area use hexane as solvent in the extraction of the oil, the concern with the worker's health and with the environment is of fundamental importance. These concerns can be so much appraised in the project of new units as in the operation of the current units in better conditions. Such evaluations ofthe process can propitiate a reduction in the consumption of energy, as well as in the consumption and in the level of losses of hexane to the environment. The general objective of this work is to present a methodology for analysis of the existent operations in the obtaining of the crude oil of soybean seeking the maximum recovery ofhexane and the minimum consumption of energy. The models are developed, in stationary regime, to analyze the conditions of operation of the extractor, of the evaporator, of the stripper and of the desolventizer-toaster (DT); in the sequence, the results obtained with these models wiIl be used in the analysis energy ofthe system. The model of the extractor is composed of mass balance, balance relationships, empirical equations and of a solution algorithm. The model of the evaporator is based on mass balances, balances of energy, equilibrium relationships and on a solution algorithm. The models of the stripper and of DT are composed of mass balances, balances of energy, equilibrium relationships and of Burmingham-Otto's algorithm for the solution. Once the models were developed, the applications were accomplished with data from a local industry and the obtained results were quite satisfactory. Whereupon, it is verified that the models presented in the work are coherent and they can be used in the improvement ofthe performance of a plant of oil production and soy meal. An important use of those models is in what it refers to the energy integration ofthe plant. This integration was accomplished with data from these models and the obtained results showed that the current system of the company is already quite integrated, but a small improvement in the consumption of energy can still be obtained. / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Quimica