Made available in DSpace on 2014-06-12T16:01:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8981_1.pdf: 1833655 bytes, checksum: bfe55ce09953ef34dba4a7fc22abe541 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / O problema de se visitar diversos pontos de interesse em uma região é chamada de patrulhamento. Há diversos problemas do nosso cotidiano que envolvem a necessidade de se controlar, localizar ou observar determinados recursos ou situações localizados em lugares estratégicos. O principal problema é que normalmente os recursos para se efetuar estas visitas são escassos, e as visitas devem ser realizados no menor intervalo possível. Um exemplo típico é o controle de focos de doenças em uma cidade em seus diversos bairros. Este problema vem sendo objeto de estudos de diversos pesquisadores, contudo, eles têm se limitado a ambientes onde todos os pontos de interesse têm a mesma prioridade. Na vida prática temos diversos exemplos onde isso não acontece. O objetivo deste trabalho é examinar como soluções existentes para o problema da patrulha se comportam em ambientes com regiões de diferentes prioridades e propor a melhoria de algumas destas soluções para se comportarem de forma mais eficiente nestes tipos de ambiente

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-08-06T20:28:22Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Enio Dikran Vascocelos Bruce.pdf: 5890804 bytes, checksum: 2a437c013fd473b95944d8bd75e65ffd (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-08T20:59:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Enio Dikran Vascocelos Bruce.pdf: 5890804 bytes, checksum: 2a437c013fd473b95944d8bd75e65ffd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-08T20:59:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Enio Dikran Vascocelos Bruce.pdf: 5890804 bytes, checksum: 2a437c013fd473b95944d8bd75e65ffd (MD5) Previous issue date: 2017-06-09 / FACEPE / Na perspectiva de uma futura escassez dos combustíveis derivados do petróleo, uma alternativa que vem sendo utilizada para produção de biocombustíveis é o uso de óleos residuais com alto teor de ácidos graxos livres. O presente trabalho teve como objetivo estudar o craqueamento termo-catalítico do ácido mirístico (AM) como composto modelo de óleos residuais visando à produção de bio-óleo para uso como biocombustíveis e produtos químicos. Foram preparados catalisadores de molibdênio (10% Mo), via impregnação úmida, em suportes com diferentes níveis de acidez: SiO₂, γ-Al₂O₃, SiO₂-Al₂O₃e HZSM-5, também usados como catalisadores. Os materiais preparados foram caracterizados por análise termogravimétrica (TG/DTG), difração de raios-X (DRX), medida de área superficial específica (BET), infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectrometria de fluorescência de raios-X por energia dispersiva (EDX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e acidez via dessorção de piridina. Os craqueamentos termo-catalíticos foram realizados via TG e Py-GC/MS. Resultados de DRX mostram a fase MoO₃ presente sobre o SiO₂ e formação de Al₂(MoO₄)₃, para MoO₃/Al₂O₃ e MoO₃/SiO₂-Al₂O₃. No MoO₃/HZSM-5 não foram observados picos característicos de Mo. A cinética de craqueamento do AM, com uso da equação de Flynn-Wall-Ozawa, apresentou energias de ativação globais de 80 kJ mol-1 para o AM puro e de 100, 207, 187 e 215 kJ mol-1 para a reação em presença de SiO₂, γ-Al2O₃, SiO₂-Al₂O₃ e HZSM-5, respectivamente e de 61, 145, 138 e 134 kJ mol-1, para os catalisadores contendo Mo. Observa-se nos catalisadores MoO₃/γ-Al₂O₃, MoO₃/SiO₂-Al₂O₃ e MoO₃/HZSM-5 que a presença de molibdênio diminuiu a energia de ativação quando comparado com o craqueamento utilizando os catalisadores sem Mo. Os resultados de pirólise mostram que o teor de hidrocarbonetos (HC) aumentou de 70,8% para 84,3%, 85,9%, 96,9% e 98,4%, na presença de SiO₂, γ-Al₂O SiO₂-Al₂O₃ e HZSM-5, respectivamente, sugerindo uma possível correlação da acidez do catalisador com a quantidade de HC formados.Com relação à minimização de oxigenados,a HZSM-5 e sílica-alumina se destacaram frente aos demais, apresentando teor de 0,57% e 0,6%, respectivamente. / Due to the future shortage of fuels derived from crude oil, the production of biofuels from residue oils with high content of free fatty acids is an attractive alternative. The aim of the present work is to study the thermo-catalytic cracking of myristic acid (MA) as a model compound of residue oils for the production of biofuels. Molybdenum catalysts (10% Mo) were prepared incipient wetness impregnation over supports with different acidity: SiO₂, γ-Al₂O₃, SiO₂ -Al₂O₃ and HZSM₋5. Catalysts were characterized by thermogravimetric analysis (TG / DTG), X-ray diffraction (XRD), specific surface area (BET), infrared spectroscopy (FTIR), X-ray fluorescence spectrometry (EDX), scanning electron microscopy (SEM) and acidity via desorption of pyridine. Catalytic cracking was performed via TG of MA for kinetic measurements and via a micropyrplyser system coupled to a GC/MS analyzer. XRD results show the MoO₃ phase when supported over SiO₂, and formation of Al₂(MoO₄)₃ when supported over Al₂O₃ and SiO₂-Al₂O₃. No Mo peaks were observed for MoO₃/HZSM-5. The kinetic model of MA cracking was developed using the Flynn-Wall-Ozawa equation, showing global apparent activation energies of 80 kJ mol-1 for the pure AM of 100, 207, 187 and 215 kJ mol-1 for the reaction in the presence of SiO₂, γ-Al₂O₃, SiO₂-Al₂O₃ and HZSM-5 respectively and 61, 145, 138 and 134 kJ mol-1, respectively for the Mo-containing catalysts MoO₃/γ-Al₂O₃, MoO₃/SiO₂-Al₂O₃ and MoO₃/HZSM-5. The presence of Mo decreased the activation energy when compared to cracking over catalysts without Mo. These values suggest that the presence Mo promoted the production of different products through different reactions pathways. Cracking results from the micro-pyrolyser reactions show that hydrocarbon content increased from 70.8% for pure MA to 84.3%, 85.9%, 96.9% and 98.4%, respectively for the cracking in the presence of SiO₂, γ-Al₂O₃, SiO₂-Al₂O₃ and HZSM-5, suggesting a possible correlation of the acidity of the catalyst with the amount of HC formed. The cracking in the presence of HZSM-5 and SiO₂-Al₂O₃ produced the least amount of oxygen compounds.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-09-20T22:58:48Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Jean Héliton Lopes dos Santos.pdf: 6194155 bytes, checksum: 35b87ee161c6511acb52b9358525bfb3 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-09-21T17:06:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Jean Héliton Lopes dos Santos.pdf: 6194155 bytes, checksum: 35b87ee161c6511acb52b9358525bfb3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-21T17:06:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Jean Héliton Lopes dos Santos.pdf: 6194155 bytes, checksum: 35b87ee161c6511acb52b9358525bfb3 (MD5) Previous issue date: 2017-08-15 / A conversão da biomassa em produtos químicos e combustíveis renováveis tem recebido uma atenção significativa como um meio para a sociedade sustentável. A biomassa mais abundante é a celulose, e sua conversão em produtos químicos finos é uma questão importante e um grande desafio nos campos de pesquisa de energia e meio ambiente. Muitos estudos relativos à conversão catalítica direta de celulose em produtos de química fina estão sendo desenvolvidos. Um intermediário importante desta síntese é a isossorbida, que tem aplicação ampla em produtos farmacêuticos, produtos químicos, polímeros e em biocombustíveis. Sua produção industrial ocorre pela desidratação de sorbitol usando um catalisador ácido forte. Entre os catalisadores heterogêneos, os catalisadores metálicos suportados têm sido apontados como uma escolha atraente para promoverem a transformação da celulose devido à sua atividade e estabilidade. O objetivo principal deste trabalho foi a obtenção da isossorbida a partir da conversão da celulose, utilizando catalisadores à base de Rutênio suportado em carvão ativado, funcionalizado. Foram preparados carvões e carvões ativados quimicamente (agentes ativantes ZnCl₂ e HNO₃) oriundos do bagaço de cana-de-açúcar do processo de etanol de segunda geração. Carvões estes denominados de CBᴢₙ, CBʜɴᴏ₃, CB e CC (carvão comercial). Os catalisadores de Ru e Pd suportados em carvões ativados foram preparados por impregnação úmida, de forma a se obter um teor metálico de 5%. Na caracterização desses materiais foram utilizadas as técnicas como análise imediata, análise elementar, espectroscopia de fluorescência de raios-X por dispersão de energia (FRX-EDS), difração de raios X (DRX), medida de área superficial por adsorção de N₂ (BET), microscopia eletrônico de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho de transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (ATG), determinação do pH do ponto de carga zero (pHᴘᴄᴢ). Os produtos obtidos foram quantificados por cromatografia líquida de alta eficiência. Foram estudadas transformações da celulose a isossorbida com 4 catalisadores: Ru/CC, Ru/CBᴢₙ, Pd/CC e Pd/CBᴢₙ. Condições experimentais: reator Parr sob pressão de H2 (3,5 MPa), massa de catalisador de 0,2 g, temperatura de 235°C, pH 4,5 do meio reacional, agitação de 500 rpm e tempo de reação de 6 horas; massa de celulose de 2 g em 200 mL de água deionizada. Resultados de EDXFR indicaram incorporação de 4,5% e 4,3% para Ru/CC e Ru/CBᴢₙ, 5,2% e 4,6% para Pd/CC e Pd/CBᴢₙ, a caracterização estrutural demostrou que não houve mudanças significativas em suas estruturas. O carvão ativado com zinco apresentou uma acidez favorável abaixo do pH 5. As avaliações cinéticas evidenciaram uma conversão da celulose acima de 70%, com rendimentos máximos em isossorbida de 30, 25, 15 e 20% e seletividade máxima em isossorbida de 40, 33, 20 e 19% para os catalisadores Ru/CC, Ru/CBᴢₙ, Pd/CC e Pd/CBᴢₙ, respectivamente. À cinética de reação foram aplicados os modelos cinéticos pseudo-homogênio e Langmuir-Hinshelwood, e foi evidenciado um bom ajuste para ambos os modelos, os quais descreveram bem os dados experimentais. O trabalho demonstrou uma perspectiva promissora de conversão da celulose para geração de produtos químicos finos, como a isossorbida. / The conversion of biomass into chemicals and renewable fuels has received significant attention as a means for sustainable society. The most abundant biomass is cellulose, and its conversion into fine chemicals is an important issue and a major challenge in the fields of energy and environment research. Many studies on the direct catalytic conversion of cellulose into fine chemicals are being developed. An important intermediary of this synthesis is isosorbide, which has broad application in pharmaceuticals, chemicals, polymers and biofuels. Its industrial production occurs by the dehydration of sorbitol using a strong acid catalyst. Among the heterogeneous catalysts, supported metal catalysts have been singled out as an attractive choice to promote cellulose transformation due to their activity and stability. The aim of this work was to obtain isosorbide from cellulose conversion using catalysts based on ruthenium supported on activated carbon. Chemically activated carbons and charcoals were prepared (activating agents ZnCl₂ and HNO₃) derived from sugarcane bagasse second-generation ethanol process. These carbons are referred to as CBᴢₙ, CBʜɴᴏ₃, CB and CC (commercial coal). The Ru and Pd catalysts supported on activated carbons were prepared by wet impregnation to obtain a mass metallic content of 5%. In the characterization of these materials, the following techniques were used: immediate analysis, elemental analysis, X-ray fluorescence spectroscopy by energy dispersion (FRX-EDS), X-ray diffraction (XRD), surface area measurement by adsorption of N₂ (BET), scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (ATG), pH determination of the zero charge point (pHPCZ). The products obtained were quantified by high performance liquid chromatography. Transformations of the cellulose to isosorbide with four catalysts were studied: Ru/CC, Ru/CBᴢₙ, Pd/CC and Pd/CBᴢₙ. Experimental conditions: Parr reactor under H2 pressure (3.5 MPa), catalyst mass of 0.2 g, temperature of 508K, pH 4.5 of the reaction medium, stirring of 500 rpm and reaction time of 6 hours; 2 g cellulose mass in 200 ml of deionized water. EDXFR results showed incorporation of 4.5% to 4.3% and Ru/CC and Ru/CBᴢₙ, 5.2% and 4.6% for Pd/CC and Pd/CBᴢₙ, structural characterization has shown that there were no changes significant in their structures. The zinc activated carbon had a favorable acidity below pH 5. The kinetic evaluations evidenced a cellulose conversion above 70%, with maximum yields in isosorbide of 30, 25, 15 and 20% and maximum selectivity in isosorbide of 40, 33, 20 and 19% for the Ru/CC, Ru/CBᴢₙ, Pd/CC and Pd/CBᴢₙ, respectively. To the reaction kinetics were applied kinetic models pseudo-homogeneous and Langmuir-Hinshelwood, and it was demonstrated a good fit for both models, which describe well the experimental data. The work demonstrated a promising perspective of conversion of cellulose to generation of fine chemicals, such as isosorbide.

This thesis is composed of two essays on endogenous economic growth with human capital accumulation and heterogeneous agents. In both essays, we study the relationship between economic growth and the dynamics of inequality. In the first paper, entitled \"Private versus public education in a two-stage human capital model,\" we study the long-term impacts of different educational regimes on growth and inequality using a two-stage human capital accumulation model. The importance of accounting for educational stages is to recognize the hierarchical nature of education and its dynamic implications in the long-run. At each educational stage, basic or advanced, funding may either be public or private. The second paper, entitled \"The Lucas model under heterogeneous agents,\" studies the pattern of distributional dynamics on an economic growth model with human capital accumulation. We explore the implicit properties of the dynamics of inequality in a simplified form of the Lucas (1988) model, in which agents differ in their initial endowments of human capital. / Esta tese é composta por dois ensaios em crescimento econômico endógeno com acumulação de capital humano e agentes heterogêneos. Nos dois ensaios, estudamos a relação entre o crescimento econômico e a dinâmica da desigualdade. No primeiro ensaio, intitulado \"Private versus public education in a two-stage human capital model \", estudamos os impactos de longo prazo de diferentes regimes educacionais sobre o crescimento e desigualdade, usando um modelo com acumulação de capital humano em dois estágios. A importância de considerar os estágios educacionais está em reconhecer a natureza hierárquica da educação e suas implicações dinâmicas no longo-prazo. Em cada estágio educacional, básico ou avançado, o financiamento da educação pode ser privado ou público. O segundo artigo, intitulado \"The Lucas model under heterogeneous agents\", estuda o padrão das dinâmicas distribucionais em um modelo de crescimento econômico com acumulação de capital humano. Nesse artigo, estudamos as propriedades da dinâmica da desigualdade implícitas em uma versão simplificada do modelo de Lucas (1988). Para isso, consideramos que os agentes diferem em suas dotações iniciais de capital humano.

Devido às tendências de crescimento da quantidade de dados processados e a crescente necessidade por computação de alto desempenho, mudanças significativas estão acontecendo no projeto de arquiteturas de computadores. Com isso, tem-se migrado do paradigma sequencial para o paralelo, com centenas ou milhares de núcleos de processamento em um mesmo chip. Dentro desse contexto, o gerenciamento de energia torna-se cada vez mais importante, principalmente em sistemas embarcados, que geralmente são alimentados por baterias. De acordo com a Lei de Moore, o desempenho de um processador dobra a cada 18 meses, porém a capacidade das baterias dobra somente a cada 10 anos. Esta situação provoca uma enorme lacuna, que pode ser amenizada com a utilização de arquiteturas multi-cores heterogêneas. Um desafio fundamental que permanece em aberto para estas arquiteturas é realizar a integração entre desenvolvimento de código embarcado, escalonamento e hardware para gerenciamento de energia. O objetivo geral deste trabalho de doutorado é investigar técnicas para otimização da relação desempenho/consumo de energia em arquiteturas multi-cores heterogêneas single-ISA implementadas em FPGA. Nesse sentido, buscou-se por soluções que obtivessem o melhor desempenho possível a um consumo de energia ótimo. Isto foi feito por meio da combinação de mineração de dados para a análise de softwares baseados em threads aliadas às técnicas tradicionais para gerenciamento de energia, como way-shutdown dinâmico, e uma nova política de escalonamento heterogeneity-aware. Como principais contribuições pode-se citar a combinação de técnicas de gerenciamento de energia em diversos níveis como o nível do hardware, do escalonamento e da compilação; e uma política de escalonamento integrada com uma arquitetura multi-core heterogênea em relação ao tamanho da memória cache L1. / Due to the growing need for high-performance computing along with higher volume of data to process, important changes are happening in computer architecture design. Parallel computing processors having hundreds or thousands of processing cores in a single chip are becoming a common solution, even for embedded systems. Power management becomes increasingly important, especially for mobile systems. A key challenge remaining open for these architectures is to perform the integration of application code, runtime scheduling and hardware control for power management. This thesis aims to present a method able to integrate these three aspects, by investigating techniques for optimizing performance versus power consumption in single-ISA heterogeneous multi-cores architectures implemented on FPGA. Our approach applies a data mining technique to analyze the application source-code, traditional techniques for power management, and an heterogeneity-aware scheduling policy. The main contributions are the combination of power management techniques at hardware, scheduling and compilation levels; a new scheduling policy along with a heterogeneous multi-core architecture relative to its L1 cache memory size determined offline and online.

É urgente o desenvolvimento de novas tecnologias para o tratamento de água nos dias atuais. Neste contexto, os processos oxidativos avançados (POA) tem sido bem-sucedido no tratamento de contaminantes presentes em efluentes industriais e na rede de esgoto doméstico. Neste trabalho, estudamos um dos POA, a fotocatáliseheterogênea por meio da síntese de fotocatalisadores mistos de nióbio e titânio utilizando-se o método Pechini, com uma temperatura de calcinação de 470 oC. Foram sintetizados os fotocatalisadores PNB000, PNB018, PNB030, PNB070, PNB099 e PNB100, onde os números mostram aporcentagem em mols de pentóxido de nióbio presente em cada um deles. Estes fotocatalisadores foram submetidos a um segundo tratamento térmico a 800oC, durante 6 horas, e obtivemoso PNB000_01, PNB018_01, PNB030_01, PNB070_01 e PNB100_01. A caracterização dos fotocatalisadores foi feita por: análise de espectroscopia de energia dispersiva (EDS); área superficial determinadas por isotermas de adsorção e dessorção de nitrogênio, BET; imagens de microscopiaeletrônica de varredura (MEV); difração de raios-X; análises térmicas (termogravimetria e análise térmica diferencial), determinação de band gap por reflectância difusa. O potencial para serem usados como fotocatalisadores heterogêneos para degradação de compostos orgânicos foi avaliado pela eficiência fotônica de geração de radicais hidroxilas(OH)sob radiação de lâmpada UVA (15 W). A análise de EDS confirmou acomposiçãoem mol de TiO2 e Nb2O5presentes nosfotocatalisadoressintetizados. A área superficial obtida por isotermas (BET) do PNB018 (161,7 m²/g), PNB030 (130,8 m²/g), PNB070 (150,5 m²/g) mostraram-se maiores do que ado TiO2 P25 (52,68 m²/g). As imagens de MEV mostrou que estes fotocatalisadoressão constituídos de partículas manométricas. Outra característica dos óxidos com quantidade intermediária de mols de Nb2O5 (18, 30 e 70%) foi a estrutura amorfa determinada por difração de raios-X. Por sua vez, os óxidos tratados a 800oC apresentaram estruturas cristalinas edifratogramas de raios-X completamente diferentes do TiO2 e do Nb2O5, comprovando-se que são novos materiais.As medidas de energia de band gapmostrou diferenças significativas quando comparamos o TiO2 P25 (Egap 3,22eV) e o PNB000 (Egap 2,90eV). Isso leva a concluir que estes fotocatalisadores sintetizados pelo método Pechini necessitam de uma energia menor para que ocorram as transições eletrônicas. O fotocatalisador PNB070, que apresenta 70% em mols de pentóxido de nióbio, apresentouOH de 0,104 da mesma ordem de grandeza do TiO2 P25 (OH 0,134) e ligeiramente menor do que o OH do Nb2O5.nH2O (OH 0,164). Dessa maneira, supõe-se que o PNB070 tenha o mesmo potencial de eficiência que o TiO2 P25 para fotodegradações. Por sua vez, os fotocatalisadores que passaram por um segundo tratamento térmico a 800 oC mostraram valores de rendimento quântico de produção de radicais hidroxilas bem inferiores aos seus originais. Por exemplo, o PNB070_01 teve OH de 0,003. Esses resultados sugerem que o aumento da cristalinidade pode diminuir a atividade fotocatalítica, ou, que o estado amorfo dos fotocatalisadores deste trabalho favorece o aumento da velocidade de transferência de elétrons e a da fotocatálise. / Nowadays, the development of new technologies for the treatment of water is urgent. In this context, the advanced oxidative processes (AOP) has been successful in the treatment of contaminants foundin industrial effluents and domestic sewage. In this work, we have studied an AOP, the heterogenousphotocatalysis, by means the synthesis of niobium and titanium mixedphotocatalysts, employing calcination temperature of 470 oC.The PNB000, PNB018, PNB030, PNB070, PNB099 and PNB100photocatalysts were synthetized, where the numbers show the percentage in mol of Nb2O5content in each of them. These photocatalytswere submitted to a second heat treatment to 800oC during 6 hours, and PNB000_01, PNB018_01, PNB030_01, PNB070_01 and PNB100_01 were obtained. The characterization of the photocatalysts was made by: analysis of the energy dispersive spectroscopy (EDS); the surface area determined by adsorption and desorption isotherms of nitrogen, BET; images of scanning electron microscopy (SEM); X-ray diffraction; thermal analysis (thermogravimetry and differential thermal analysis), determination of the band gap by diffuse reflectance.Their potential to be used as heterogeneous photocatalystsfor degradation of organic compounds was evaluated by means the determination of the photonic efficiency for hydroxyl radical production (OH)under radiation of UV-A lamp (15 W). The EDS analysis confirmed the composition in mol of TiO2 and Nb2O5 present in the synthesizedphotocatalysts. Surface area obtained by isotherms (BET) of PNB018 (161.7 m ²/g), PNB030 (130.8 m ²/g), PNB070 (150.5 m ²/g) were higher than TiO2 P25 (52.68 m ²/g). SEM images showed that these photocatalysts consist of nanoparticles. Another feature of the oxides with intermediate amount of moles of Nb2O5 (18, 30 and 70%) was the amorphous structure determined by X-ray diffraction. On the other hand, the oxides treated to 800 oC showed crystalline structures and X-ray patternscompletely different from TiO2 and Nb2O5, proving that the synthetized oxides are new materials.The band gap energy measurements showed significant differences when we compare TiO2 P25 (Egap 3.22 eV) and the PNB000 (Egap 2.90 eV). This allow us to conclude that thephotocatalysts synthesized by Pechini method require lower energy in order to have electronic transitions. The PNB070 photocatalyst, which has 70% in mols of niobium pentoxide, showed OHof 0.104 of the same order of magnitude of TiO2 P25 (OH0.134) and slightly smaller than the OH of Nb2O5.nH2O (OH 0.164). For this reason, we can assume that PNB070 has the same potential of the TiO2 P25 for organic compound photodegradation. The photocatalyststhat were submittedthrough a second heat treatment at 800 oC showed quantum efficiency of hydroxyl radical production values well below their original. For instance, PNB070_01 showed OHof 0.003. These results suggest that increased crystallinity can reduce the photocatalytic activity, or the amorphous structures of the photocatalysts of this work improve the electron transfer rates and the photocatalysis.

Dentre as espécies químicas metálicas responsáveis pela contaminação do meio aquático, mercúrio e outros compostos mercuriais têm recebido atenção especial devido a sua alta toxicidade. Os ligantes de ocorrência natural formam complexos com íons de Hg2+, influenciando a sua biodisponibilidade. Em meio a esses ligantes, dá-se destaque aos ligantes heterogêneos de ocorrência natural (LHON), tais como substâncias húmicas e argilominerais, por sua elevada capacidade de adsorção/complexação com íons metálicos. Entre as técnicas existentes para a determinação de Hg(II), as voltamétricas, em especial a voltametria de redissolução anódica, ganham destaque devido as características que as tornam mais adequadas para estudos envolvendo interações entre LHON e Hg(II), tais como alta sensibilidade e mínima manipulação da amostra. Uma estratégia para se evitar os problemas causados pela passivação do eletrodo de trabalho por adsorção de matéria orgânica, bem como para se aumentar a robustez da técnica, é a mecanização da análise em sistema de análise por injeção sequencial (SIA). Baseando-se neste contexto, este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de um sistema SIA com detecção voltamétrica, especificamente voltametria de onda quadrada (SIA-SWV), para se determinar Hg(II) em estudos de adsorção com ácido húmico, permitindo o procedimento de troca de meio em linha, sem contato do eletrodo com a atmosfera, contornando problemas de reoxidação do Hg pelo O2 atmosférico e a distorção de sinal causada pela saturação dos sítios de adsorção presentes na camada de difusão na etapa de redissolução, tornando as medidas voltamétricas mais reprodutíveis e rápidas. O sistema SIA-SWV desenvolvido tem potencialidade para a realização de medidas da fração de Hg(II) lábil e livre em águas naturais, mostrando-se também adequado para a elaboração de estudos de adsorção envolvendo a presença de ligantes orgânicos devido a ausência de passivação do eletrodo de trabalho e a possibilidade do uso do procedimento de troca de meio. O limite de detecção (0,02 µmol L-1) atende aos limites permitidos pelo CONAMA (0,05 µmol L-1) para o lançamento de efluentes. Isso mostra a potencialidade do sistema SIA-SWV para a realização de determinações de Hg2+ e como um recurso para auxiliar no controle da concentração da espécie em efluentes antes do lançamento em corpos dágua. Dentre os LHONs empregados, o ácido húmico foi o que apresentou maior capacidade de adsorção por Hg(II) (Kf = 295/304 ± 1 µmol1-1/n g-1 L1/n e Qmax = 537 ± 30 µmol g-1. Essas evidências indicam que em corpos de água com presença de MOD, as substâncias húmicas, em especial os grupos carboxílicos nelas presentes, são uns dos principais reguladores da disponibilidade e mobilidade de Hg(II). É demonstrado que a presença de partículas de argilominerais também influencia na capacidade de adsorção (sob as condições de pH 6,0 e força iônica) pelas substâncias húmicas na adsorção por Hg(II). O processo de dessorção de Hg(II) em HCl 0,06 mol L-1 foi mais favorecido para a condição em sistema ternário, com porcentagens de dessorção variando entre 74 e 100% . Foi evidenciado que a diminuição do pH influencia no processo de adsorção/complexação devido a competição entre este processo e a protonação dos sítios de adsorção presentes no ácido húmico. Já com o aumento da força iônica ocorre o aumento da adsorção/complexação por Hg(II), o que sugere a formação de ligações covalentes é que governa o processo de interação entre Hg(II) e ácido húmico. / Among the chemical species responsible for metal contamination of the aquatic environment, mercury and other mercury compounds have received special attention due to its high toxicity. The naturally occurring ligands form complexes with Hg2+ ions, influencing their bioavailability. Through these ligands, there is emphasis on heterogeneous naturally occurring ligands (HNOL), such as humic substances and clay minerals because of its high adsorption capacity/complexation with metal ions. Between the techniques for the determination of Hg(II), anodic stripping voltammetry stands out because of characteristics that make it more suitable for studies involving interactions between HNOL and Hg(II), such as high sensitivity and minimal sample handling. A strategy to avoid problems caused by the passivation of the electrode surface by adsorption of organic matter and to increase robustness of the technique is the mechanization of the analysis system by sequential injection analysis (SIA). The present study aimed at developing a SIA system with voltammetric detection, specifically square wave voltammetry (SIA-SWV), to determine Hg(II) in adsorption studies with humic acid, automating the medium exchange procedures avoiding the contact of the electrode with the atmosphere, overcoming problems of Hg0 reoxidation by atmospheric O2 and signal distortion caused by saturation of adsorption sites present in the diffusion layer in the stripping step, making voltammetric measurements more reproducible and rapid. The proposed SIA-SWV system has the potential to carry out measurements of the labile and free fraction of Hg2+ in natural waters, being also suitable for the development of adsorption studies involving the presence of organic ligands. The limit of detection (0.02 µmol L-1) attends the limits allowed by CONAMA (0.05 µmol L-1) for the discharge of effluents. This shows the potential of the SIA-SWV system to perform determinations of Hg2+ and as an auxiliary technique for monitoring the concentration of the species in wastewater before release into water bodies. Among the studied LHONs, the humic acid showed the highest adsorption capacity for Hg (II) (Kf = 295/304 ± 1 µmol1-1/n g-1 L1/n and Qmax = 537 ± 30 µg mol-1). The results suggest that in waters rich in dissolved organic matter (DOM) carboxylic groups in humic acids are among the major regulators of the availability and mobility of Hg(II). It is also shows that clay particles influences the adsorption capacity (under conditions of pH 6.0 and ionic strength) of the humic substances in the adsorption of Hg(II). The process of desorption of Hg (II) in HCl 0.06 mol L-1 was most favored for the condition in the ternary system, with desorption percentages ranging from 74 to 100%. It was evidenced that the decrease of the pH influences the adsorption/complexation because of the competition between this process and protonation of the adsorption sites present in the humic acid. The increase in ionic strength increases adsorption/complexation by Hg (II), suggesting the formation of covalent bonds is governing this process of interaction between Hg(II) and humic acid.

Orientadora: Maria das Graças Bruno Marietto / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós- Graduação em Engenharia da Informação, 2012

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-27Bitstream added on 2014-06-13T20:46:52Z : No. of bitstreams: 1 lima_jt_dr_rcla.pdf: 1902367 bytes, checksum: 643e995723baa05601e16df2db548e28 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Coptotermes gestroi e Heterotermes tenuis são espécies de cupins pertencentes à família Rhinotermitidae consideradas importantes pragas urbanas no Brasil, sendo que a segunda também é encontrada em ambientes agrícolas. No ambiente urbano, tais espécies são encontradas consumindo várias fontes celulósicas, algumas até aparentemente similares. O processo de forrageamento dos cupins subterrâneos é dinâmico e muda ao longo do tempo. Contudo, devido aos seus hábitos crípticos, existem alguns pontos polêmicos que precisam ser esclarecidos, principalmente visando melhorar e embasar as novas estratégias de manejo, tais como a tecnologia de isca. Em vista do exposto, a presente pesquisa propôs analisar e comparar, por meio de bioensaios, as respostas comportamentais de C. gestroi e H. tenuis considerando diferentes formas de apresentação do alimento e frente a recursos alimentares equivalentes. Uma vez que uma colônia pode utilizar várias fontes alimentares, também foi observado o comportamento de busca por novos alimentos, verificando o forrageamento desses insetos frente a recursos alimentares previamente visitados por outros cupins. Para esses bioensaios foram utilizados diferentes tipos de arenas experimentais compostas por câmaras “ninho” e câmaras alimentares. Adicionalmente, foi observado o comportamento de tunelamento dos forrageiros em solos heterogêneos, acrescidos de pistas físicas, químicas e biológicas, simulando aqueles presentes em áreas urbanas. Para tanto, foram utilizadas arenas bidimensionais compostas por duas placas de vidro separadas por uma moldura, a qual delimitava a área de tunelamento disponível para os indivíduos. Todos os dados obtidos foram analisados gráfica e estatisticamente, sendo que o nível de significância (a) adotado foi igual a 0,05. De acordo com os resultados obtidos nos experimentos com diferentes formas de apresentação... / Coptotermes gestroi and Heterotermes tenuis, termites of the Rhinotermitidae family, are considered important urban pests in Brazil. The latter is also found in rural areas. In urban environments, these species consume many cellulose sources, some apparently similar. The foraging behavior of subterranean termites is dynamic and changes throughout time. However, due to their cryptic behavior, some questions still remain, especially regarding the construction of a framework and the improvement of new control strategies involving baits. The present study was aimed at analyzing and comparing the behavioral responses of C. gestroi and H. tenuis using bioassays involving different food presentations and equivalent food resources. Since a colony can feed on many food sources, the searching behavior of new food items was examined as well as foraging of food items previously visited by other termites. Bioassays consisted of different types of arenas with a “nest” and feeding chambers were carried out. Also, the tunneling behavior of foragers in heterogeneous soils and physical, chemical, and biological cues was examined, simulating those present in urban areas. Bioassyas consisted of two glass plates separated by a frame delimitating the tunneling area available for the termites were carried out. The results were analyzed and significance level was set at p = 0.05. Based on the results obtained in the experiments with different forms of presentation of the food item, both species had similar behavioral patterns, showing a bias toward food items completely buried in the substrate. Regarding the exploitation of equivalent food sources, no differences were observed between consumption and recruiting for the first food sources visited compared to other sources available. Thus, C. gestroi and H. tenuis did not concentrate their efforts in the consumption of the first food item found. In tenacity... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5790.pdf: 8879884 bytes, checksum: 256bcf8b3832d498d50cb0b4fea7cecc (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / Universidade Federal de Sao Carlos / The increasing demand for it in today s world and the problems caused by fossil fuel usage lead to a search for alternative sources that may integrate the world s energy matrix. In this context, because this product is essential to technological, social and environmental development of a country, biofuels like ethanol and biodiesel are strong candidates to minimize the worries about energy availability. Biodiesel is often produced by transesterification reaction using homogeneous catalyst as sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH). However, these materials present issues like the soap formation and need for additional steps in the process to neutralize and purify the product in order to be under specification of Brazilian National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels. This fact has stimulated research to find new materials to replace the current route of biofuels production and one promising material is the heterogeneous catalyst. With this motivation, this work presents a new alternative to the synthesis of a solid recently classified as heterogeneous catalyst, the MCM-41, aiming the minimization of costs for its production. The material was synthesized using sodium trisilicate as silica source and it was later tested, without modification, in transesterification reaction between an ester and an alcohol. The results showed catalyst activity and the conversion was around 40%, but its reuse reveals intense loss of activity because of CTA+ cations removal. However, new techniques are under development to guarantee more stability to the catalyst. / A demanda por energia no mundo atual e os problemas que os combustíveis fosseis oca-sionam, tem impulsionado a procura por fontes alternativas de energia que associadas as fontes já utilizadas possam suprir toda a necessidade energetica. Neste contexto, sabendo que esse produto e essencial para o desenvolvimento tecnológico, social e ambiental de um país, os combustíveis líquidos baseados em biomassa sao fortes candidatos a garantir a se¬gurança energetica mundial, o etanol e o biodiesel são exemplos de produtos com potencial para esse fim. O biodiesel e comumente obtido atraves da reação de transesterificação na presença de catalisadores homogêneos como o hidróxido de sodio (NaOH) ou de potassio (KOH). Entretanto o uso desses materiais apresenta problemas como a possibilidade de formação de sabões e a necessidade de etapas adicionais ao processo para neutralizar e purificar o biodiesel deixando-o dentro das especificações estabelecidas pela Agencia Naci¬onal do Petroleo, Gás Natural e Biocombustóveis. Este fato tem estimulado pesquisas no sentido de sugerir materiais que possam substituir o caminho utilizado atualmente, um desses materiais seria o catalisador heterogeneo. Diante deste cenario, o presente trabalho propoe uma rota alternativa para a síntese de um solido recentemente classificado com catalisador heterogeneo, a CTA-MCM-41, visando minimizar os custos de obtenção deste catalisador. O sílido foi sintetizado utilizando como fonte de sílica o trissilicato de sodio e posteriormente testado sem nenhuma modificacao numa reação modelo entre um ester e um alcool e na reação de transesterificação de oleos vegetais. Os resultados mostram que o catalisador apresentou atividade nas duas reacães, atingindo conversões em torno 40% porém o reuso do catalisador revela uma intensa perda de atividade devido a remoçcaão dos cations CTA+. Entretanto novas tecnicas estao sendo desenvolvidas para garantir uma maior estabilidade ao catalisador.