As células a combustível são dispositivos eletroquímicos que produzem energia elétrica limpa. Entretanto, o seu uso em larga escala ainda é limitado devido às enormes perdas de potencial que ocorrem no cátodo em função da lenta cinética da reação de redução de oxigênio (RRO). Portanto, é necessário o desenvolvimento de novos catalisadores que sejam viáveis comercialmente, apresentem alta atividade eletrocatalítica e grande estabilidade para esta reação. Neste trabalho, a RRO foi estuda em meio ácido em eletrocatalisadores à base de platina suportadas em carbetos de tungstênio (WC) e molibdênio (MoC) com diferentes estruturas cristalinas. Os carbetos foram preparados pelos métodos de decomposição térmica (MDT) e carburação (MC) e, subsequentemente, utilizados para a preparação dos catalisadores do tipo Pt-carbeto pelo método do ácido fórmico ou borohidreto de sódio. Estes materiais foram caracterizados por difração de raios-X (XRD), espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDX), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), espectroscopia de absorção de raios-X (XAS) in situ e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS). As medidas eletroquímicas foram realizadas em meio ácido usando a técnica de eletrodo disco-anel rotativo de camada fina. Os resultados de XRD, em conjunto com as medidas de TEM, indicaram que o MDT e MC fornecem carbetos com estruturas cúbicas (&beta;-WC1-x e &delta;-MoC) e hexagonais (&alpha;-WC e &alpha;-Mo2C) com tamanho de partícula < 2 nm e entre 10 e 40 nm, respectivamente. Os estudos eletroquímicos evidenciaram que os catalisadores Pt-carbeto/C apresentam diferenças de atividade específica (SA) e mássica (MA) para a RRO em função da estrutura e composição e que todos os catalisadores do tipo Pt-&beta;-WC1-x/C, Pt- &alpha;-Mo2C/C e Pt-&delta;-MoC/C e Pt2Ni- &alpha;-WC/C apresentam maior SA em comparação à Pt/C. A concentração de carbeto na matriz de carbono também influenciou significativamente os valores de SA, porém não há uma tendência clara que permita unificar um efeito comum para todos os catalisadores. Dentre todos estes catalisadores, o Pt-&beta;-WC1-x40/C e o Pt-&delta;-MoC40/C são 3,6 e 2,5 vezes mais ativos (SA) em comparação ao catalisador Pt/C. Também foi observado que a via predominante da RRO envolve cerca de 4 elétrons por molécula de oxigênio, com baixa produção de H2O2 em todos os casos. No caso dos materiais baseados em Pt-&beta;-WC1-x/C, análises de XANES in situ mostraram um pequeno aumento na ocupação da banda 5d da Pt, o que deve levar a uma interação Pt-OHx mais fraca, aumentando a cinética da RRO como observado. Além disso, os resultados de XPS evidenciam que a melhora na atividade específica está relacionada a um efeito sinérgico entre Pt ou Pt2Ni com as espécies do tipo WOx ou MoOx; exceto para os catalisadores de ligas Pt2Ni, para o qual os resultados de XPS indicaram a presença de WC na superfície do catalisador. Os testes de estabilidade mostraram que apesar do Pt/C ser mais ativo após 12.000 ciclos, o catalisador Pt-&alpha;-WC20/C é o mais estável em relação a sua AS, indicando que as interações benéficas das fases remanescente de Pt e WC/WOx são mantidas após o teste de durabilidade. / Fuel cells are electrochemical devices that produce clean electrical energy. However, their use on large scale is still limited due to the enormous potential losses that occur at the cathode due the slow kinetics of the oxygen reduction reaction (ORR). Therefore, the development of new catalysts that are commercially viable, present high electrocatalytic activity and great stability for this reaction is still necessary. In this work, the ORR was studied in acid medium on platinum-based electrocatalysts supported on tungsten (WC) and molybdenum (MoC) carbides with different crystalline structures. Carbides were prepared by the thermal decomposition (TDM) and a carburizing (CM) methodes and, subsequently used for the preparation of the Pt-carbide type catalysts by the formic acid or sodium borohydride method. These materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), transmission electron microscopy (TEM), X-ray absorption spectroscopy (XAS) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The electrochemical measurements were performed in acid medium using the thin-layer rotating disk-ring electrode technique. The results of XRD, together with those of TEM, indicate that the MDT and MC provide carbides with cubic (&beta;-WC1-x and &delta;-MoC) and hexagonal ( &alpha;-WC and &alpha;-Mo2C) structures with particle size < 2 nm and between 10 and 40 nm, respectively. The Pt-carbide/C catalysts exhibit differences in the specific activity (SA) and mass (MA) for the ORR as a function of structure and composition. All catalysts of the types Pt-&beta;-WC1-x/C, Pt- &alpha;-Mo2C/C, Pt-&delta;-MoC/C and Pt2Ni- &alpha;-WC/C presented higher SA as compared to Pt/C. The concentration of carbide in the carbon matrix significantly influence the SA, but no tendency was clearly found so to identify a common effect catalysts overall. Among all catalysts, Pt-&beta;-WC1-x40/C and Pt-&delta;-MoC40/C are 3.6 and 2.5 times more active (SA) compared to the Pt/C catalyst. It was also observed that the predominant ORR mechanism involve &cong; 4 electrons per oxygen molecule, and so with negligible production of H2O2. In the case of the materials based on Pt-&beta;-WC1-x/C, in situ XANES analyzes evidenced a small increase in the Pt 5d-band, occupancy leading to a weaker Pt-OHx interaction, increasing ORR kinetics as observed. In addition, XPS results show that the improvement in SA is related to a synergistic effect between Pt or Pt2Ni with WOx or MoOx species, except for the Pt2Ni alloy catalysts, for which the XPS results indicated the presence of some WC on the catalyst surface. Stability tests show that although Pt/C is more active after 12,000 cycles, the Pt-&alpha;-WC20/C catalyst is the most stable relative to its SA, indicating that the beneficial interactions of the remaining phases of Pt and WC/WOx are maintained after the durability test.

Dietas hiperlipídicas e a esteatose hepática são condições extremamente prevalentes. Trabalhos anteriores mostraram que a esteatose está associada a um aumento na geração de espécies reativas de oxigênio (ERO), e que isso pode mediar danos no fígado. Neste trabalho nós investigamos os possíveis mecanismos que desencadeiam os aumentos nas taxas de geração de ERO por meio da administração de dietas hiperlipídicas. Nós descobrimos que mitocôndrias de animais sujeitos a dietas hiperlipídicas não apresentaram diferenças significativas quanto a capacidade respiratória máxima e acoplamento, mas eram capazes de gerar mais ERO especificamente quando usados substratos do metabolismo de ácidos graxos. Além disso, foi observado que muitas isoformas de acil-CoA desidrogenases estavam mais expressas nos fígados de animais alimentados pela dieta hiperlipídica. No entanto, quando realizados ensaios de atividade enzimática apenas a acil CoA desidrogenase de cadeia longa (VLCAD) foi mais ativa. Estudos conduzidos com mitocôndrias permeabilizadas e expostas a grupos acil-CoA de diferentes tamanhos sugerem que a VLCAD pode ser uma fonte da produção aumentada de ERO em animais submetidos a dietas hiperlipídicas. Esta produção foi estimulada pela ausência de NAD+. Concluindo, nossos estudos descobriram uma nova fonte importante na geração de ERO estimulada por dietas hiperlipídicas, a VLCAD / High fat diets and accompanying hepatic steatosis are highly prevalent conditions. Previous work has shown that steatosis occurs concomitantly with enhanced reactive oxygen species (ROS) generation, which may mediate further liver damage. Here we investigated mechanisms leading to enhanced ROS generation following high fat diets (HFD). We found that mitochondria from HFD livers present no differences in maximal respiratory rates and coupling, but generate more ROS specifically when fatty acids are used as substrates. Indeed, many acyl-CoA dehydrogenase isoforms were found to be more highly expressed in HFD livers, although only the very long chain acyl-CoA dehydrogenase (VLCAD) was more functionally active. Studies conducted with permeabilized mitochondria and different chain length acyl-CoA derivatives suggest that VLCAD is a source of enhanced ROS production in mitochondria from HFD animals. This production is stimulated by the lack of NAD+. Overall, our studies uncover VLCAD as a novel, diet-sensitive, source of mitochondrial ROS

O objetivo principal desta tese foi o de se desenvolver uma biocélula a combustível enzimática em microfluídica, utilizando a glicose como combustível e o oxigênio como oxidante. Foram utilizadas as enzimas Glicose Oxidase ou Glicose Desidrogenase em um bioânodo, de forma a promover reações bioeletrocatalíticas de oxidação da glicose e as enzimas Lacase ou Bilirrubina Oxidase, de forma a promover reações bioeletrocatalíticas de redução do oxigênio molecular. O trabalho se procedeu por tentativas de imobilizar estas enzimas, de forma a promover o mecanismo de transferência eletrônica direta com um eletrodo. Nas situações as quais isso não foi possível, foram utilizados mediadores eletrônicos, de forma a promover o mecanismo de transferência eletrônica mediada. O melhor par de sistemas de bioeletrodos e mediadores foi escolhido para serem aplicados em uma biocélula a combustível. O trabalho se procedeu em adaptar este par de bioeletrodos desenvolvidos para um sistema de microfluídica em papel, sendo ambos biocátodo e bioânodo em papel. Como as condições de concentração de combustível e de cofatores foram otimizadas para o bioânodo, foi necessário trabalhar com os biocátodos, de forma a apresentar as características de um biocátodo respirador, para melhor utilizar o oxigênio presente no ar e a apresentar um desempenho tão bom quanto o dos bioânodos. A biocélula a combustível em papel possibilitou a geração de energia elétrica por até 18 dias, utilizando uma resistência de 1.7 k&Omega;, nas condições experimentais ideais. De forma a provar o conceito da tecnologia para aplicações reais, a biocélula a combustível em papel foi demonstrada a ter a capacidade de geração de energia elétrica suficiente para fazer um relógio funcionar por pelo menos 36 horas, utilizando a bebida isotônica Gatorade&reg;, como combustível. / The main objective of this thesis is to develop a microfluidic biofuel cell using glucose as the fuel and oxygen as the oxidant. The enzymes Glucose Oxidase or Glucose Dehydrogenase were used in a bioanode to promove the bioelectrocatalytic oxidation of glucose and the enzymes Laccase or Bilirubin Oxidase to promove the bioelectrocatalytic reduction of the molecular oxygen. The work was conducted by attempts to immobilize these enzymes in order to promote the mechanism of direct electron transfer with the electrode. For the situations where this was not observed, mediators were used in a way to promote the mechanism of mediated electron transfer. The best pair of bioelectrodes and mediatores was chosen to be applied in a biofuel cell. The work was carried out to adapt this par of developed bioelectrodes to a paper based microfluidic system, using both biocathode and bioanode in a paper-like design. As the conditions for concentration of fuel and cofactors were optimized for the bioanode, it was necessary to work on these biocathodes so as to have the characteristics of an air-breathing biocathode for a better use of the oxygen present in the air and to work with a performance as good as the bioanode. The paper based biofuel cell enabled the generation of electricity for up to 18 days using a resistance of 1.7 k&Omega; within the optimum experimental conditions. In order to prove the concept of this technology for real applications, the paper based biofuel cell was demonstrated to have the capacity for generation of enough electrical energy to power up a clock for at least 36 hours using the isotonic drink Gatored&reg; as fuel.

O efeito da exposição à luz visível e a limitação de oxigênio durante o crescimento micelial foi investigado na tolerância de conídios de dez fungos entomopatogênicos a: (A) radiação UV; (B) estresse osmótico causado pelo cloreto de potássio (KCl) e (C) estresse genotóxico provocado por 4-nitroquinoline-1-óxido (4-NQO). No primeiro experimento, foi avaliado o limiar de fotoativação de Metarhizium robertsii. Foram estudadas quatro intensidades de luz com 1, 3, 4 e 5 lumens, nas quais, foi avaliada a germinação e o aumento de tolerância ao estresse osmótico. No segundo experimento, foi analisada a influência da luz branca no aumento da tolerância à radiação UV, KCl, e 4-NQO em dez espécies de fungos entomopatogênicos. No terceiro experimento, foi avaliado a influência da luz branca, azul, verde e vermelha no aumento de tolerância à radiação UV e estresse osmótico em M. robertsii. No quarto experimento, foi avaliada a influência da limitação de oxigênio no aumento de tolerância à radiação UV, KCl, e 4-NQO em dez espécies de fungos entomopatogênicos. No quinto experimento, foi utilizado o isolado M. robertsii (ARSEF 2575), foi analisado a expressão dos genes provavelmente envolvidos na indução da tolerância ao estresse quando conídios são produzidos sob luz visível e limitação de oxigênio. No primeiro experimento, conídios produzidos sob a luz branca apresentaram maior tolerância ao estresse osmótico em comparação com os conídios produzidos no escuro. Não houve grande diferença de tolerância entre as intensitdades de luz testadas. No segundo experimento, a luz branca induziu o aumento de tolerância aos estresses em B. bassiana (KCl e 4NQO), M. brunneum (KCl e 4NQO), M. robertsii (UV e KCl), T. cylindrosporum (KCl), I. fumosorosea (UV), L. aphanocladii (KCl) e A. aleyrodis (KCl e 4NQO). No terceiro experimento, conídios produzidos sob a luz branca e azul, foram mais tolerantes à radiação UV e ao estresse osmótico, conídios crescidos sob a luz vermelha foram menos tolerantes. No quarto experimento, a hipoxia induziu o aumento de tolerância aos estresses em B. bassiana (UV, KCl e 4NQO), M. brunneum (UV, KCl e 4NQO), M. robertsii (UV, KCl), M. anisopliae (UV e KCl), T. inflatum (KCl) e A. aleyrodis (KCl e 4NQO). A anoxia induziu o aumento de tolerância ao estresse em seis isolados, B. bassiana (UV e 4NQO), M. brunneum (KCl), M. anisopliae (KCl e 4NQO), M. robertsii (UV e KCl), T. inflatum (KCl), A. aleyrodis (4NQO). O estresse nutritivo (MM) induziu o aumento de tolerância aos estresses em B. bassiana (UV, KCl e 4NQO), M. brunneum (UV e KCl), M. robertsii (UV e KCl) e M. anisopliae (UV e KCl), T. cylindrosporum (UV), I. fumosorosea (KCl), T. inflatum (UV) e S. lanosoniveum (KCl). No quinto experimento, os genes superexpressos foram: Mrhsp30 (MM, luz branca, luz azul, vermelha, luz verde, anoxia), Mrhsp101 (luz vermelh, a luz verde e hipoxia), Mr6-4 phr (MM, luz branca, luz azul), Mrsod2 (MM, luz vermelha), Mrtps (luz azul, vermelha, verde e hipóxia), Mrpr1 (luz verde). Neste estudo, a luz branca e limitação de oxigênio foram determinantes no aumento de tolerância aos estresses. / The effect of exposure of visible light and oxygen limitation during mycelial growth was investigated in the tolerance of conidia of ten entomopathogenic fungi to: (A) UV radiation; (B) osmotic stress caused by potassium chloride (KCl) and (C) genotoxic stress caused by 4-nitroquinoline 1-oxide (4NQO). In the first experiment, the photoactivation threshold of Metarhizium robertsii was evaluated. Four light intensities with 1, 3, 4 and 5 lumens were studied, where germination and increased tolerance to osmotic stress were evaluated. In the second experiment, the influence of white light without increasing the tolerance to UV, KCl, and 4-NQO in ten species of entomopathogenic fungi was analyzed. In the third experiment, the influence of white, blue, green and red light on the increase of tolerance to UV radiation and osmotic stress in M. robertsii was evaluated. In the fourth experiment, the influence of oxygen limitation on the increase of tolerance to UV, KCl, and 4-NQO in tem entomopathogenic fungi species were evaluated. In the fifth experiment, the M. robertsii isolate (ARSEF 2575) was used; an expression of the genes involved in the induction of stress tolerance was analyzed when conidia are produced under visible light and oxygen limitation. In the first experiment, conidia produced under white light presented greater tolerance to osmotic aesthetics in comparative eaters. There were no major differences in tolerance between tested light intensities. In the second experiment, white light induced increased stress tolerance in B. bassiana (KCl e 4NQO), M. brunneum (KCl e 4NQO), M. robertsii (UV e KCl), T. cylindrosporum (KCl), I. fumosorosea (UV), L. aphanocladii (KCl) e A. aleyrodis (KCl e 4NQO). In the third experiment, conidia produced under white and blue light were more tolerant to UV radiation and osmotic stress, conidia grown under the red light so tolerant. In the fourth experiment, hypoxia induced increased stress tolerance in B. bassiana (for UV, KCl e 4NQO), M. brunneum (UV, KCl e 4NQO), M. robertsii (UV, KCl), M. anisopliae (UV e KCl), T. inflatum (KCl) e A. aleyrodis (KCl e 4NQO). Anoxia induced higher tolerance in B. bassiana (for UV e 4NQO), M. brunneum (KCl), M. anisopliae (KCl e 4NQO), M. robertsii (UV e KCl), T. inflatum (KCl), A. aleyrodis (4NQO). The nutritive stress (MM) induced increased stress tolerance in B. bassiana (UV, KCl e 4NQO), M. brunneum (UV e KCl), M. robertsii (UV e KCl) e M. anisopliae (UV e KCl), T. cylindrosporum (UV), I. fumosorosea (KCl), T. inflatum (UV) e S. lanosoniveum (KCl). In the fifth experiment, the over-expressed genes were Mrhsp30 (MM, white light, blue light, red, green light, anoxia), Mrhsp101 (red light, green light and hypoxia), Mr6-4 phr (MM, white light, blue light), Mrsod2 (MM, red light), Mrtps (blue, red, green and hypoxia light), Mrpr1 (green light). In this study, white light and oxygen limitation were determinants of increased stress tolerance.

O monitoramento ambiental de forma contínua e em tempo real são desafios da realidade atual dos grandes centros urbanos, com a finalidade de prevenir desastres ambientais que possam pôr em perigo a saúde dos seres humanos e a existência de sistemas biológicos. Na presente tese foram propostos e desenvolvidos sistemas optoeletrônicos portáteis aplicados na detecção de O2, OD e íons de metais pesados, visando seu emprego no monitoramento de sistemas hidrológicos como mares, rios, lagos e lençóis freáticos. A definição final da estrutura do sistema portátil foi atingida após o desenvolvimento sistemático de diferentes ensaios experimentais. Primeiramente, foram estudadas e analisadas matrizes hospedeiras em estado sólido que fossem capazes de hospedar sistemas moleculares corantes sensíveis a certas substâncias específicas. A seguir, foi proposta e executada a integração direta dos filmes hospedeiros, dopados com moléculas corantes ativas, diretamente na superfície ativa de dispositivos fotodetectores para detecção de O2 e OD. Os resultados obtidos com estes sistemas que integram o detector e o filme ativo mostraram o mesmo nível de desempenho aos espectrômetros de bancada. Finalmente, de posse destes resultados, foi projetado e desenvolvido um sistema colorimétrico e fluorimétrico portátil e embarcado em uma placa de aquisição (myRIO-1900) da National Instruments, aplicado na detecção e classificação de íons metálicos. Destaque principal é outorgado à aplicação do colorímetro que, juntamente com o processamento de sinais e análises de padrões, utilizando o método de discriminante de Fisher, permitiu obter resultados excelentes na detecção e classificação dos íons de Pb2+, Cd2+, Zn2+, Cu2+, Fe3+ e Ni2+, com os mesmos níveis de desempenho que os obtidos a partir de espectrômetros de bancada de elevada resolução espectral. O sistema portátil desenvolvido sugere sua aplicação no controle ambiental in situ e em tempo real, podendo ser integrado em uma rede de sensores que possam fornecer dados de maneira contínua e receber comandos de centros de controle de monitoramento ambiental. No entanto, seria necessária a formulação de algoritmos eficientes no processo de mineração de dados da rede de sensores. / The continuous and in real time environmental monitoring are challenges of the current days of large urban centers, with the aim of preventing environmental disasters that could endanger human health and the existence of biological systems. In this thesis we have proposed and developed portable optoelectronic systems applied to the detection of O2, OD and heavy metal ions, aiming its use in monitoring hydrological systems such as oceans, rivers, lakes and groundwater. The final definition of the portable system structure was achieved after the systematic development of different experimental assays. First, host matrices were studied and analyzed in solid state which were able to host dye molecular systems sensitive to certain substances. Then, we proposed and executed the direct integration of the host film, doped with active dye molecules directly on the active surface of photodetector devices to the detection of O2 and OD. The results obtained with these systems that integrate the detector and the active film showed the same level of performance than those of benchtop spectrometers. Finally, with these results, we designed and developed a colorimetric and fluorimetric portable system with an embedded acquisition board (myRIO-1900) from National Instruments, applied to the detection and classification of metal ions. Main focus is given to the application of the colorimeter which, along with the signal processing and pattern analysis using the Fisher discriminant method, allowed to obtain excellent results in the detection and classification of Pb2+, Cd2+, Zn2+, Cu2+, Fe3+ and Ni2+ ions, with the same level of performance related to those obtained from high spectral resolution benchtop spectrometers. The portable system developed in the present thesis suggests its application in environmental control in situ and in real time, so that it can be integrated in a network of sensors that may provide continuous data and receive commands from environmental monitoring control center; nevertheless, requiring for that the development of efficient algorithms in data mining process of the sensor network.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:31:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CORACI DE PAULA.pdf: 1061738 bytes, checksum: 7cb8fb72afb31a762050eb17ad1c9925 (MD5) Previous issue date: 2009-09-30 / The present study aimed to evaluate the effect of eugenol on the lambaris survival (Astyanax sp) at different concentration and temperatures, contributing to transportations technics. Six hundred and twenty five fish with 4,28±2,75 g 6,62±1,18 cm were used. Eugenol concentrations of 7,5; 9,5; 11,5; 13,5 and 15,5 mg/L were tested at 05 replications. Each concentration was submitted to temperatures of 20, 22, 24, 26 and 28°C, totalizing 125 experimental units. Each unit received 05 fishes, wich were kept of 01 liter volume until the beginning of mortality, when the analyses of pH, ammonia, and dissolved oxygen started. The results obtained showed that the beginning of mortality, pH and ammonia were significantly influenced by the temperature and eugenol concentrations. The dissolved oxygen was influenced only by the eugenol concentration. Considering the temperature, it was registred that temperatures between 20 and 28°C caused mortality earlier than temperatures around 24°C. It was concluded that eugenol concentrations between 7,5 and 15,5 mg/L are appropriated for this specie. Besides, it was observed temperature of 24°C and eugenol concentrations in the range of 7,5 and 9,5 mg/L indicated to use in the transportation of lambari. / O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do eugenol na sobrevida de lambaris (Astyanax sp) em diferentes concentrações e temperaturas, visando aprimorar as técnicas de transporte. Foram utilizados 625 peixes com 4,28 ± 2,75 g 6,62 ± 1,18 cm, submetidos a concentrações de eugenol de 7,5; 9,5; 11,5; 13,5 e 15,5 mg/L sob diferentes temperaturas (20, 22, 24, 26 e 28°C), totalizando 25 tratamentos com 05 repetições cada. Assim foram utilizados 125 unidades experimentais de 1litro cada, onde os peixes permaneceram até se observar o início da mortalidade, momento em que encerrava o ensaio e procedia a análise do pH, oxigênio dissolvido, amônia da água e biometria dos peixes. Os resultados mostraram que a temperatura e o eugenol influenciaram no início da mortalidade, pH e amôna, no entando, o oxigênio dissolvido foi influenciado apenas pelas concentrações do eugenol. Temperaturas em torno de 20 e 28°C parecem acelerar a mortalidade dos peixes, comparando-se com temperaturas próximas a 24°C. Pode-se concluir que concentrações de eugenol de 7,5 a 15,5 mg/L são apropriadas para a espécie em questão. Paralelamente conclui-se que a temperatura de 24°C e concentração do eugenol na faixa de 7,5 a 9,5são as mais indicadas para o uso no transporte do lambari.

O presente trabalho teve por escopo o estudo da influência de pequena adição de ao gás molecular em descargas "glow" em corrente contínua, verificando como os principais processos de ionização e dissociação na coluna positiva da descarga e da pós-descarga luminescentes em se comportam, mantidos, os processos, a campo elétrico constante. A análise foi realizada para pressão de descarga variando de 0,75 a 7,5 Torr, corrente de descarga de 5 a 40 mA, fluxo no intervalo de 0 a 200 sccm e percentual de de 0 a 10 % do total da mistura dos gases. Os principais parâmetros da descarga como campo elétrico e campo elétrico reduzido foram obtidos pelo uso de sonda eletrostática simples. As análises das temperaturas ro-vibracionais e das densidades atômicas, pela técnica de espectroscopia de emissão óptica, utilizando espectros do Segundo e do Primeiro Sistema Positivo do nitrogênio. Fizemos também o levantamento da densidade do átomo na descarga por meio da técnica de actinometria, e na pós-descarga pelo método desenvolvido por Jayr de Amorim Filho e Jacques Levaton. Os resultados indicaram que a presença de oxigênio afeta o comportamento dos parâmetros supra citados tanto na descarga como na pós-descarga de nitrogênio.

Com o uso de uma sonda de Langmuir e modelos numéricos se investigou uma descarga de oxigênio num reator acoplado capacitivamente a uma fonte de radiofrequência, com o propósito de se estudar os parâmetros intrínsecos do plasma, como densidade eletrônica e iônica, potencial flutuante, potencial do plasma, temperatura eletrônica, potencial da bainha catódica - VDC, em relação aos parâmetros de processo: potência e pressão. Dentre os resultados apresentados neste trabalho destacamos a boa concordância da densidade eletrônica calculada pelo Modelo Global - MG, e medida pela sonda de Langmuir. Além disso, tanto o método partícula-na-célula - PIC quanto o MG apresentaram uma boa concordância em relação a temperatura eletrônica simulada e medida experimentalmente. Foi observado experimentalmente que a temperatura eletrônica - Te, é intensificada para pressões abaixo de 30 mTorr, embora a densidade eletrônica seja baixa, como é característico do reator de corrosão a plasma por íons reativos - RIE. Aumentando-se a potência consegue-se um aumento da densidade eletrônica e iônica, embora a temperatura tenda a se manter em torno de 2 eV, para potências acima de 50 W. Um aumento da temperatura eletrônica apenas é substancial para potências menores que 30 W, para qualquer valor de pressão, embora para essa faixa de potência a densidade eletrônica seja baixa. Uma anomalia no perfil da densidade eletrônica em função da pressão foi encontrada para a região em torno de 85 mTorr. Estudos complementares serão conduzidos com o objetivo de melhor esclarecer essa anomalia. Por último, a FDEE se mostrou bi-Maxwelliana para pressões abaixo de 20 mTorr para todos os valores de potência investigados.

As fibras de carbono (FC) constituem-se em um material muito utilizado em inúmeros processos industriais, aplicados em diversos ramos da ciência e da tecnologia, por oferecer como vantagens: elevados valores de resistência mecânica, alto módulo de elasticidade, propriedades térmicas, elétricas, além de inércia química apropriada às diversas aplicações. Por outro lado, as FC possuem alta heterogeneidade de distribuição e tamanho de poros, com dimensões de poros em uma larga faixa de valores e heterogeneidade, o que dificulta sua utilização em processos de separação e adsorção de gases e líquidos, principalmente como peneira molecular. As fibras de carbono, são os precursores usados na produção dos feltros, através do processamento apropriado de cardagem e fiação. Portanto, visando a possibilidade de produzir peneiras moleculares de feltro de PANOX este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento do processo de ativação a plasms destes feltros. Foi utilizado um reator de plasma de oxigênio, gerado por acoplamentos capacitivos de potência de radiofreqüência (RF). Os PANOX tratados foram avaliados por microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios-X (DRX), análise imediata (AI) e análise de área superficial específica (ASE). Correlacionando-se os resultados obtidos, conclui-se que os tratamentos das amostras de PANOX por plasma de oxigênio provocaram significativas mudanças na distribuição de poros da superfície dos PANOX, evidenciando a formação de uma malha de poros com distribuição mais uniforme e com características de uma peneira molecular.

O presente trabalho descreve uma metodologia para cálculo de câmara de combustão de motor foguete a propelente líquido baseado essencialmente na experiência russa. A câmara de combustão projetada é adequada para estágios superiores de foguete e seu desenvolvimento foi focado nas características do motor russo 8D719. Inicialmente é feito um estudo sobre o motor utilizado como referência no projeto e são efetuados os cálculos dos principais parâmetros do motor com 55kN de empuxo, pressurizado por turbobomba (ciclo aberto) e alimentado pelos propelentes etanol e oxigênio líquido, no qual a câmara de combustão projetada se insere. Basicamente, o projeto abrange o dimensionamento geométrico da câmara de combustão incluindo seu sistema de refrigeração regenerativa, a determinação do fluxo de calor ao longo de seu invólucro e a estimativa de sua capacidade de carga. Para dimensionamento da câmara adotou-se as mesmas dimensões da parte cilíndrica do motor 8D719, assim como o número de injetores e o posicionamento desses no cabeçote. Os fluxos de calor são determinados para câmara de parede dupla com canais internos e sua capacidade de carga é estimada levando em consideração apenas os esforços radiais. Os resultados obtidos no projeto estão coerentes com as literaturas utilizadas servindo de base para construção da câmara e validação do projeto.