Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-19T16:45:48Z No. of bitstreams: 1 WELLINGTON SIQUEIRA LIMA - TESE PPGEQ 2015..pdf: 2629273 bytes, checksum: eb08d915f7af848456b05135a5dca125 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-19T16:45:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WELLINGTON SIQUEIRA LIMA - TESE PPGEQ 2015..pdf: 2629273 bytes, checksum: eb08d915f7af848456b05135a5dca125 (MD5) Previous issue date: 2015 / CNPq / Nos últimos anos, o processo de conversão de gás natural para líquidos (GTL) via síntese de Fischer-Tropsch (SFT) recebeu interesse renovado por motivos que vão desde as vastas reservas de gás natural à excelente qualidade dos combustíveis sintéticos produzidos através desse processo. Por este motivo, se faz necessário a busca por novos catalisadores que possibilitem um aumento da seletividade a produtos de maior valor agregado na reação de Fischer-Tropsch. Sendo assim, este trabalho teve como objetivos: a preparação e caracterização do suporte zeolítico MCM-22 através do método hidrotérmico estático, numa primeira etapa. A segunda parte deste trabalho consistiu na preparação dos catalisadores a base de cobalto e rutênio como promotor da reação, obtidos por impregnação úmida e suportados na zeólita MCM-22. Por fim, avaliar o desempenho dos catalisadores na reação de Fischer-Tropsch para produção de hidrocarbonetos de cadeia longa C5+. Os catalisadores foram caracterizados pelas técnicas de: Difração de Raios X, Espectroscopia Dispersiva de Raios X, Adsorção Física de N2, Redução a Temperatura Programada e Microscopia Eletrônica de Transmissão. Os testes catalíticos foram conduzidos à temperatura fixa de 240 °C, variando as pressões entre 10 e 20 bar e a alimentação H2/CO entre 1-2, em um reator leito de lama durante um período de 6 h. Os resultados mostraram ser possível obter a zeólita MCM-22 em 7, 8, 9 e 10 dias de síntese com elevada cristalinidade e áreas superficiais. Os materiais obtidos com diferentes dias de síntese serviram de suportes para os catalisadores 20%Co0,5%RuMCM-22(7D), 20%Co0,5%RuMCM22(8D) 20%Co0,5%RuMCM-22(9D) e 20%Co0,5%RuMCM-22(10D). Após aplicação na reação de Fischer-Tropsch, estes catalisadores apresentaram alta seletividades a formação de hidrocarbonetos C5+, o que sugere um alto potencial da zeólita MCM-22 como suporte catalítico desta reação. / In recent years, the natural gas conversion to liquids (GTL) via Fischer-Tropsch synthesis (FTS) has received renewed interest for reasons ranging from the vast reserves of natural gas to the excellent quality of synthetic fuels produced by this process. For this reason, if the search is necessary for new catalysts that enable an increase in selectivity to higher value-added products in the Fischer-Tropsch reaction. Thus, this study aimed to: the preparation and characterization of zeolite support MCM-22 through the static hydrothermal method, a first step. The second part of this work consisted in the preparation of the cobalt-based catalysts and ruthenium as a promoter of the reaction, obtained by wet impregnation and supported on MCM-22 zeolite. Finally, to assess the performance of catalysts in the Fischer-Tropsch reaction for the production of long chain C5+ hydrocarbons. The catalysts were characterized by techniques: X-ray diffraction, X-ray dispersive spectroscopy, N2 adsorption of Physics, Temperature Programmed Reduction and Transmission Electron Microscopy. The catalytic tests were conducted at a fixed temperature of 240 °C, pressures ranging between 10 and 20 bar and a H2/CO feed between 1-2, in a slurry bed reactor for a period of 6h. The results proved possible to obtain MCM-22 zeolite 7, 8, 9 and 10 days of synthesis with high crystallinity and surface areas. The materials obtained with different days synthesis served as supports for catalysts 20%Co0,5%RuMCM-22(7D), 20%Co0,5%RuMCM-22(8D) 20%Co0,5%RuMCM-22(9D) e 20%Co0,5%RuMCM-22(10D). After application of the Fischer-Tropsch reaction, these catalysts showed high selectivity for the formation of C5+ hydrocarbons, which suggests a high potential of MCM-22 zeolite as a catalyst support for this reaction.

Schwefel ist ein essentieller Nährstoff, der in den Pflanzen verschiedene, wichtige Funktionen erfüllt, darunter die Bildung von Aminosäuren, Proteinen, Chlorophyll und die Förderung der Stickstoffaufnahme sowie die N2-Bindung z.B. durch die Leguminosen. Mangel an Schwefel beeinträchtigt nicht nur das Pflanzenwachstum, sondern auch die Qualität und Resistenz gegenüber Krankheiten. Zudem wird die S-Versorgung stark von Boden- und hydrologischen Faktoren beeinflusst. Der Gehalt der Atmosphäre an Schwefel durch industrielle Verbrennung hat in den letzten Jahrzehnten stark abgenommen, was zu einer Abnahme der S-Zufuhr zum Boden und schließlich zu Schwefelmangel in bestimmten Fruchtarten zunächst im konventionellen, später auch besonders im ökologischen Landbau geführt hat. Daraufhin erfolgte eine rege Versuchstätigkeit zur Ursachenforschung und zur Behebung der entstandenen Ertrags- und Qualitätsmängel auf den landwirtschaftlichen Betrieben. In dieser zusammenfassenden Studie wurden Versuchsdaten aus 98 Standorten in Mitteleuropa (Deutschland, Österreich, Schweden, Norwegen, Dänemark, Belgien, Italien, Polen, Großbritannien) aus den Jahren 1998 bis 2023 aufgenommen. Die Düngungsversuche erfolgten auf landwirtschaftlichen Betrieben und Versuchsstationen unter Anbaubedingungen des ökologischen Landbaus. Es wurden 1169 Behandlungsvarianten und 598 Standardvarianten ohne oder mit geringerer S-Düngung analysiert. Die Düngung erfolgte mit verschiedenen Schwefelquellen, darunter Kieserit, Gips, Elementarschwefel, Bittersalz und anderen Arten, in unterschiedlichen Mengen und Formen in der Regel direkt vor oder zum Anbau der Kulturen. Bodenuntersuchungen wurden nach Vorgaben des VDLUFA oder vergleichbaren Standards in Mitteleuropa durchgeführt. Die S-Mengen im Boden wurden in den Tiefen 0 – 30 cm, 30 – 60 cm und 60 – 90 cm ermittelt. Standortmerkmale wie Smin, Nmin, Bodenart, pH-Wert, Niederschlag und Umfang der Viehhaltung wurden erfasst. Zu jedem Versuchsaspekt lag eine ausreichende Datenmenge zur Verfügung um den Einfluss steigender S-Versorgung des Bodens oder der Pflanzenartengruppen (Dauergrünland, Luzerne-Klee-Gras, Körnerleguminosen, Getreidearten, andere Arten: Mais, W.-Raps) von starkem Mangel bis hin zur Überversorgung quantitativ darzustellen. Die Analysen konzentrierten sich daher auf die Erstellung von Beziehungen sowohl zwischen Ertragsreaktionen, Zusammenhängen mit der Stickstoffaufnahme der Fruchtarten sowie der N2-Bindung bei Leguminosen und der Nährstoffversorgung mit pflanzenverfügbarem Schwefel. Ziel der Untersuchungen war zunächst, die Erstellung von Bewertungsverfahren für die Bodenversorgung mit verfügbarem Schwefel und die Herausarbeitung von erforderlichen S-Gehalten bzw. N/S-Verhältnissen der Pflanzenarten zur Erlangung optimaler TM-Erträge. Die Ergebnisse sollten darüber hinaus dazu beitragen, den Schwefelbedarf für verschiedene Fruchtarten zu bestimmen sowie praxisgerechte Verfahren zur Düngebedarfsermittlung im ökologischen Landbau zu entwickeln.:1 Einleitung und Problemstellung 2 Material und Methoden 3 Ergebnisse 3.1 Abschätzung des Einflusses von Standortfaktoren 3.2 Einfluss der Bodenversorgung mit pflanzenverfügbarem Schwefel 3.2.1 Fruchtarten mit Leguminosenanbau 3.2.2 Fruchtarten mit Nichtleguminosenanbau 3.2.3 Gesamtwirkung und Bewertung der Ergebnisse nach direkter Düngung 3.3 Einfluss der pflanzlichen Gehalte an Schwefel und der N/S-Verhältnisse 3.3.1 Dauergrünland und Luzerne-Klee-Gras 3.3.2 Körnerleguminosen 3.3.3 Nichtleguminosen 3.4 Einfluss der Düngemittelart und der verabreichten Düngungshöhe mit Schwefel 3.5 Nährstoff-Aufnahme, -Saldo und -Bedarf der Fruchtarten 4 Diskussion und Schlussfolgerungen 4.1 Überblick 4.2 Ursachen der Versuchstätigkeit zum Schwefel 4.3 Düngemittel und Düngungshöhe mit Schwefel 4.4 Wirkung der S-Düngung auf Ertrag, Inhaltsstoffe und andere Merkmale der Pflanzenarten 4.5 Nährstoffgehalte an Schwefel und N/S-Verhältnisse der Pflanzenarten 4.6 Bodenversorgung mit pflanzenverfügbarem Schwefel 4.7 Nährstoffbedarf der Pflanzenarten und Düngebedarfsermittlung für Schwefel 4.7.1 Beispiele zur Direktwirkung 4.7.2 Beispiele zur Nachbauwirkung und Fruchtfolgedüngung 4.8 Datenrequisition und Methodenkritik zum Nährstoffmanagement für Schwefel 5 Zusammenfassung 6 Summary 7 Danksagung 8 Literaturverzeichnis 9 Ergänzende Unterlagen

This thesis describes the synthesis and characterisation of titania photocatalysts for incorporation into a polyethylene film. Monodisperse, anatase-phase titania nanoparticles are prepared and the synthesis conditions necessary for attraction to a laponite clay support are determined. Methods of preventing agglomeration of the laponite system such as the use of a polyethylene oxide surfactant or chemical modification of the laponite plate edges with a dimethyloctyl methoxysilane are also explored. Finally, photocatalytic studies on the laponite-supported titania nanoparticles are performed, and the compatibility and photoactivity of these materials in the polyethylene film are examined.

La fixation symbiotique d’N par les légumineuses est très sensible aux ravageurs, provoquant des dommages sur les racines nodulées, avec un impact sur la fixation d’N et la croissance qui demeure mal connu. Nous avons alors analysé la réponse adaptative de la fixation symbiotique et de la croissance du pois Frisson sauvage et 3 de ses mutants hypernodulants P64, P118 et P121, respectivement mutés sur les gènes SYM28, SYM29 et NOD3, à une ablation de la moitié du système racinaire, en fin de phase végétative. La réponse adaptative a été mesurée 8 jours après ablation, dans des conditions d'alimentation en carbone par la photosynthèse variées. A 380 ppm, le mutant P118 a montré la plus faible diminution de l’activité spécifique de fixation (-17%) suite à l’ablation comparé au sauvage et aux 2 autres mutants (-36% à -62%) associé à une accélération chez les mutants P118 et P121 et un maintien (sauvage et P64) de la croissance des nodosités. A 150 ppm, suite à l’ablation, l’activité spécifique de fixation symbiotique par les nodosités a été diminuée (sauvage), maintenue (P64 et P118) ou augmentée (P121), associée à une accélération (sauvage et P121) ou un maintien (P64 et P118) de la croissance des nodosités. A 750 ppm, l’activité spécifique de fixation a diminué suite à l’ablation pour tous les génotypes, associée à un ralentissement (P64), un maintien (P118, sauvage) ou une faible accélération (P121) de la croissance des nodosités. Les résultats montrent une plus grande capacité de la fixation symbiotique des mutants hypernodulants (P118 et P121 essentiellement) à résister au stress provoqué par l’ablation. / Symbiotic N fixation of legumes is very sensitive to environmental stresses, like pea pests damaging nodulated roots. However, the impact on their N uptake capacity and plant growth has not been studied so far.We analyzed the adaptive response symbiotic N2 fixation and plant growth of pea wild type Frisson and hypernodulating mutants P64, P118 and P121 mutated respectively on genes SYM28, SYM29 and NOD3 to root pruning of half the root system at the end of the vegetative stage. The adaptive responses of pea: cv. Frisson and 3 of its hypernodulating mutants were compared under varying carbon supplies from photosynthesis.At 380 ppm, mutant P118 showed the lowest decrease of the specific activity of N fixation (-17%) following root pruning compared to the wild type and the 2 others mutants (-36% to -62%), associated to an acceleration (P118 and P121) and a maintained (wild type and P64) nodule growth. At 150 ppm, following root pruning, specific activity of N fixation of nodules decreased in wild type, was maintained in P64 and P118 and increased in P121. At 750 ppm, specific activity of N fixation of nodules decreased for all genotypes following root pruning, associated to a maintained nodule growth in wild type and P118, a slower growth in P64 and acceleration in P121.Our results showed a greater capacity of hypernodulating mutants P118 and P121 to withstand the stress induced by root pruning of half the root system.

Training a Support Vector Machine (SVM) requires the solution of a very large quadratic programming (QP) optimization problem. Sequential Minimal Optimization (SMO) is a decomposition-based algorithm which breaks this large QP problem into a series of smallest possible QP problems. However, it still costs O(n2) computation time. In our SVM implementation, we can do training with huge data sets in a distributed manner (by breaking the dataset into chunks, then using Message Passing Interface (MPI) to distribute each chunk to a different machine and processing SVM training within each chunk). In addition, we moved the kernel calculation part in SVM classification to a graphics processing unit (GPU) which has zero scheduling overhead to create concurrent threads. In this thesis, we will take advantage of this GPU architecture to improve the classification performance of SVM.

Ce document synthétise mes actions de recherches dans la métrologie optique pour l'hypersonique à haute enthalpie rencontré lors d'une rentrée atmosphérique. Je présente en début de ce document la problématique de la rentrée atmosphérique dont la maîtrise est primordiale pour le retour sur Terre d'un vol habité ou d'une sonde de retour d'échantillons. Je décris ensuite les moyens de mesures servant à caractériser le gaz en écoulement autour d'un véhicule de rentrée en test dans une soufflerie ou en vol de démonstration. En particulier les moyens d'optique linéaire que sont la fluorescence induite par faisceau d'électrons (FFE) ou par laser, la spectroscopie d'absorption ou d'émission et le LIDAR à diffusion Rayleigh.