This research work characterises diesel engine soot physiochemical properties and engine performance and emissions for the combustion of two common mineral diesel fuels (low and medium sulphur) and a RME B100 biodiesel fuel at two geometric compression ratios (19.5:1 and 16.5:1) and a broad range of EGR (10 to 55%) for an otherwise unmodified VW 1.9TDI 130PS engine. The principal focus of the research is the physiochemical characterisation of soot sampled from the engine exhaust manifold and also a DPF in the exhaust and exploring how the fuel type, compression ratio and EGR influence the soot properties and how these properties then influence the evolution of the soot in the exhaust.

Les aciers inoxydables super martensitiques sont très utilisés dans le secteur pétrochimique, mais ils présentent des ruptures en service en conditions sévères. L'objectif de cette étude est d'apporter une meilleure compréhension du mécanisme de corrosion sous contrainte de ces matériaux en milieu H$_2$S. Pour cela, des coulées laboratoires ont été élaborées avec différentes teneurs en molybdène, élément connu pour améliorer la résistance à la corrosion. Ces ajouts d'éléments d'alliage impliquent alors une caractérisation fine de la microstructure, pour bien appréhender par la suite les mécanismes de rupture. Une attention particulière a été apportée à l'évolution de la fraction d'austénite et de ferrite résiduelle avec les traitements thermiques d'hypertrempe et de revenus qui sont couramment pratiqués sur ces nuances. Puis, par des mesures électrochimiques sans contrainte mécanique, l'ajout de molybdène a été identifiée comme bénéfique pour renforcer la passivité de la nuance dans le milieu H$_2$S. Et pour des teneurs en molybdène inférieures à 2,25%, des produits de corrosion ont été identifiés, principalement des sulfures de nickel, qui sont des inhibiteurs de la recombinaison de l'hydrogène. Par la suite, des essais de corrosion sous contrainte sous charge statique et dynamique couplés à des mesures d'impédance électrochimique montrent un effet bénéfique du molybdène et de l'austénite résiduelle. Le molybdène permet notamment de réduire les défauts du film passif. Un modèle d'éléments finis permet de simuler les essais de traction lente en tenant compte de la fragilisation par hydrogène. Afin de l'alimenter avec des paramètres expérimentaux, une cellule de perméation électrochimique a été montée et a permis de mesurer le coefficient de diffusion de l'hydrogène au sein de nos différentes coulées. Le modèle présente alors une bonne adéquation avec les résultats expérimentaux et une étude paramétrique a été réalisée sur le coefficient de diffusion et sur la concentration interfaciale en hydrogène. Enfin, une synthèse permet la proposition d?un mécanisme de corrosion sous contrainte comportant deux étapes : la résistance du film passif pour limiter l'absorption de l?hydrogène dans la matrice et le piégeage de l'hydrogène par l'austénite résiduelle en fonction de la déformation. / Super martensitic stainless steels are widely used in the oil and gas industry, but failures occurred in service under severe conditions. The aim of this study is to provide a better understanding of the stress corrosion mechanism in H$_2$S medium. For this purpose, laboratory heats have been casted with different molybdenum contents, a component known to improve corrosion resistance. These additions of alloying elements then involve a fine characterization of the microstructure, in order to grasp the mechanisms of rupture. Particular attention has been paid to the evolution of the retained austenite and residual ferrite fraction with the heat treatments of quench and annealing which are commonly practiced on these grades. Then, by electrochemical measurements without mechanical stress, the addition of molybdenum was identified as beneficial for the passivity of the grade in the H$_2$S medium. And for 2.25% molybdenum contents, corrosion products have been identified as mainly nickel sulfides, which are inhibitors of hydrogen recombination. Subsequently, corrosion tests under static and dynamic load coupled to electrochemical impedance measurements show a beneficial effect of molybdenum and residual austenite. In particular, molybdenum reduces the defects of the passive film. A finite elements model simulates the slow strain rate traction tests taking into account the hydrogen embrittlement. In order to use experimental parameters, an electrochemical permeation cell was implemented and used to measure the hydrogen diffusion coefficient within our different heats. A good match with the experimental results was obtained with this model and a parametric study was carried out on the diffusion coefficient and the hydrogen interfacial concentration. Finally, a synthesis provides the proposal of a stress corrosion mechanism divided in two steps: the passive film resistance to limit the hydrogen absorption in the matrix and the trapping of the hydrogen by the residual austenite in function deformation.

A dispersão de óxidos sulfurados no meio ambiente, proveniente da queima de combustíveis fosseis, contribui significativamente para a poluição atmosférica. A presença de compostos sulfurados em combustíveis também apresenta desvantagens práticas na operação das unidades, corroendo tubulações e unidades de armazenamento, além de causar danos aos motores. De acordo com a Resolução nº 50, de 23 de dezembro de 2013 da ANP, todo o diesel metropolitano vendido no Brasil deve conter no máximo 10 ppm de enxofre, forçando uma adaptação dos processos produtivos, que, por sua vez, forçam as industrias a investirem em sistemas de controle e consequentemente metodologias de análise on-line de correntes de processo. As análises atuais certificadoras de enxofre em diesel requerem preparação amostral, equipamentos de alto custo e possuem alto tempo morto associado. Surge a necessidade de estudo de uma metodologia capaz de ser aplicada em analisadores de linha para predição de enxofre em tempo real. Com este intuito, este trabalho visa estudar a viabilidade do uso de espectroscopia por fluorescência 2D para predição de enxofre em óleo diesel. A espectroscopia por fluorescência é uma técnica rápida, que dispensa preparação de amostra e possui alta sensibilidade para compostos naturalmente fluorescentes. Um estudo envolvendo quatro componentes sulfurados presentes em diesel foi realizado por meio de metodologias não supervisionadas - PCA, e supervisionadas - PSCM. Não foi possível segmentar as quatro soluções-padrão por meio de gráfico de escores da PCA, mas com PSCM foi factível o ajuste de modelos multilineares para predição de enxofre nas soluções-padrão, com coeficientes de determinação superiores a 0,97. Ainda, é possível definir a região de fluorescência mais significativa para cada um dos padrões, constatando que todos possuem regiões de emissão de fluorescência similares. Com relação à amostras de diesel, foram analisados dois grupos distintos de óleo diesel, (i) diesel HDT com média de 100 ppm de enxofre, e (ii) diesel S10 com média de 6,5 ppm de enxofre. Avaliando os resultados da PCA, foi possível segmentar os dois conjuntos de diesel utilizando os dados de escores. Por PSCM, foi possível ajustar modelos baseados em pares de fluorescência capazes de predizer satisfatoriamente concentrações de enxofre em amostras de diesel S10. Os modelos ajustados para diesel HDT apresentaram resultados menos significativos. Assim, a viabilidade do uso de espectroscopia por fluorescência 2D para a caracterização de enxofre em correntes de diesel foi confirmada, viabilizando a construção de sensores de processos baseados nesta técnica analítica. / The dispersion of sulfur oxides in the environment from the burning of fossil fuels contributes significantly to air pollution. The presence of sulfur compounds in fuel also presents disadvantages in operation units, corroding pipes and storage units and may even damage the engine. According to ANP Resolution No. 50, dated December 23, 2013 the entire metropolitan diesel sold in Brazil must contain no more than 10 ppm sulfur, forcing an adaptation of production processes. The current analysis to certify sulfur content in diesel requires sample preparation, expensive equipment and have high dead time associated. Therefore, it is important the study of a method capable of being applied to online analyzers for predicting sulfur in real time. This work aims to study the feasibility of using 2D fluorescence spectroscopy for prediction of sulfur in diesel fuel. Fluorescence spectroscopy is a rapid technique that, usually, does not require sample preparation and has high sensitivity to naturally fluorescent compounds. Initially, a study involving four sulfur containing compounds present in diesel was carried out by means of unsupervised methods - PCA and supervised - PSCM. It was not possible to segregate the four standard solutions by score plot from the PCA, but PSCM was able to fit general multilinear models for the prediction of sulfur in standard solutions with coefficients of determination greater than 0.97. It was possible to define the region of most significant fluorescence for each standard, noting that all standards present similar fluorescence emission regions. After, two groups of different diesel, diesel HDT averaging 100 ppm sulfur and diesel S10 averaged 6.5 ppm sulfur were analyzed. Evaluating the results of PCA was possible to segregate both sets of diesel data using score plot. With PSCM was possible to find models based on fluorescence able to satisfactorily predict concentrations of sulfur in diesel samples S10. The models adjusted for diesel HDT showed less significant results. Thus, the feasibility of prediction of sulfur in diesel using 2D fluorescence spectroscopy was confirmed.

Orientador: Otto Mack Junqueira / Banca: Lucio Francelino Araujo / Banca: Silvana Martinez Baraldi Artoni / Resumo: O presente estudo teve por objetivo avaliar o efeito do uso do gluconato de sódio e duas fontes de metionina em rações com diferentes níveis de metionina + cistina sobre o desempenho, qualidade dos ovos, integridade da mucosa intestinal e a excreção de nitrogênio de poedeiras comerciais. Foram utilizadas 480 poedeiras da linhagem Isa Brown, distribuídas em um delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 5 x 2 (5 níveis de metionina+cistina com 2 níveis de gluconato de sódio), e para estudar o efeito do gluconato de sódio sobre as duas fontes de metionina estudadas, optou-se por um esquema fatorial 2 x 2 (dois níveis de gluconato de sódio e duas fontes de metionina), com 5 repetições de 8 aves cada. As variáveis foram submetidas à análise de variância e posteriormente (em caso de significância estatística <0,001) realizadas análises de regressão pelo modelo polinomial linear e quadrático (SAS, 2002). A exigência de metionina+cistina para o melhor desempenho das poedeiras foram de 0,753% para consumo de ração, 0,738% para a produção de ovos, 0,758% para massa de ovos e 0,703% para conversão alimentar. As fontes de metionina não revelaram diferenças estatísticas. Conclui-se que o uso do gluconato de sódio não expressou resultado significativo estatisticamente nas variáveis analisadas, no entanto, a produção e massa de ovos, a conversão alimentar e a integridade intestinal mostraram-se com tendência de melhora. / Abstract: One experiment was conducted to evaluate the effect of sodium gluconate and two sources of methionine and different levels of methionine + cistyne in laying hens diets, one egg quality, intestinal mucosal integrity and nitrogen excretion. It was used 480 Isa Brown laying hens, distributed at range in a factorial design 5 x 2 (5 levels of methinine + cistyne with 2 levels of sodium gluconate), and to study the effect of sodium gluconate on two sources of methionine, it was chosen a factorial design 2 x 2 (two levels of sodium gluconate and two sources of methionine), with 5 repetitions of 8 hens each. Variables was submitted to analyses of variance and subsequent (when the test had significant effect < 0,001) related regression analyses by linear and quadratic polynomial model (SAS, 2002). The requirement of methionine + cistyne for better performance of laying hens were 0,753% for feed intake, 0,738% for eggs production, 0,758% for egg mass and 0,703% for feed conversion. The sources of methionine did not show statistical difference. It was concluded that the use of sodium gluconate did not expressed significant statistical result in variables analyzed, however, egg production and mass, feed conversion and intestinal mucosal integrity tended to be better. / Mestre

A dispersão de óxidos sulfurados no meio ambiente, proveniente da queima de combustíveis fosseis, contribui significativamente para a poluição atmosférica. A presença de compostos sulfurados em combustíveis também apresenta desvantagens práticas na operação das unidades, corroendo tubulações e unidades de armazenamento, além de causar danos aos motores. De acordo com a Resolução nº 50, de 23 de dezembro de 2013 da ANP, todo o diesel metropolitano vendido no Brasil deve conter no máximo 10 ppm de enxofre, forçando uma adaptação dos processos produtivos, que, por sua vez, forçam as industrias a investirem em sistemas de controle e consequentemente metodologias de análise on-line de correntes de processo. As análises atuais certificadoras de enxofre em diesel requerem preparação amostral, equipamentos de alto custo e possuem alto tempo morto associado. Surge a necessidade de estudo de uma metodologia capaz de ser aplicada em analisadores de linha para predição de enxofre em tempo real. Com este intuito, este trabalho visa estudar a viabilidade do uso de espectroscopia por fluorescência 2D para predição de enxofre em óleo diesel. A espectroscopia por fluorescência é uma técnica rápida, que dispensa preparação de amostra e possui alta sensibilidade para compostos naturalmente fluorescentes. Um estudo envolvendo quatro componentes sulfurados presentes em diesel foi realizado por meio de metodologias não supervisionadas - PCA, e supervisionadas - PSCM. Não foi possível segmentar as quatro soluções-padrão por meio de gráfico de escores da PCA, mas com PSCM foi factível o ajuste de modelos multilineares para predição de enxofre nas soluções-padrão, com coeficientes de determinação superiores a 0,97. Ainda, é possível definir a região de fluorescência mais significativa para cada um dos padrões, constatando que todos possuem regiões de emissão de fluorescência similares. Com relação à amostras de diesel, foram analisados dois grupos distintos de óleo diesel, (i) diesel HDT com média de 100 ppm de enxofre, e (ii) diesel S10 com média de 6,5 ppm de enxofre. Avaliando os resultados da PCA, foi possível segmentar os dois conjuntos de diesel utilizando os dados de escores. Por PSCM, foi possível ajustar modelos baseados em pares de fluorescência capazes de predizer satisfatoriamente concentrações de enxofre em amostras de diesel S10. Os modelos ajustados para diesel HDT apresentaram resultados menos significativos. Assim, a viabilidade do uso de espectroscopia por fluorescência 2D para a caracterização de enxofre em correntes de diesel foi confirmada, viabilizando a construção de sensores de processos baseados nesta técnica analítica. / The dispersion of sulfur oxides in the environment from the burning of fossil fuels contributes significantly to air pollution. The presence of sulfur compounds in fuel also presents disadvantages in operation units, corroding pipes and storage units and may even damage the engine. According to ANP Resolution No. 50, dated December 23, 2013 the entire metropolitan diesel sold in Brazil must contain no more than 10 ppm sulfur, forcing an adaptation of production processes. The current analysis to certify sulfur content in diesel requires sample preparation, expensive equipment and have high dead time associated. Therefore, it is important the study of a method capable of being applied to online analyzers for predicting sulfur in real time. This work aims to study the feasibility of using 2D fluorescence spectroscopy for prediction of sulfur in diesel fuel. Fluorescence spectroscopy is a rapid technique that, usually, does not require sample preparation and has high sensitivity to naturally fluorescent compounds. Initially, a study involving four sulfur containing compounds present in diesel was carried out by means of unsupervised methods - PCA and supervised - PSCM. It was not possible to segregate the four standard solutions by score plot from the PCA, but PSCM was able to fit general multilinear models for the prediction of sulfur in standard solutions with coefficients of determination greater than 0.97. It was possible to define the region of most significant fluorescence for each standard, noting that all standards present similar fluorescence emission regions. After, two groups of different diesel, diesel HDT averaging 100 ppm sulfur and diesel S10 averaged 6.5 ppm sulfur were analyzed. Evaluating the results of PCA was possible to segregate both sets of diesel data using score plot. With PSCM was possible to find models based on fluorescence able to satisfactorily predict concentrations of sulfur in diesel samples S10. The models adjusted for diesel HDT showed less significant results. Thus, the feasibility of prediction of sulfur in diesel using 2D fluorescence spectroscopy was confirmed.

Orientador: Vitor Baranauskas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-10T13:04:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinto_MarcioAugustoSampaio_M.pdf: 3334021 bytes, checksum: e3031df53e18ad072ffc8cbe1486889f (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Apresentamos neste trabalho o desenvolvimento de filmes de diamante crescidos com adição de enxofre. Foram crescidos por deposição química a partir da fase vapor (diamante CVD) utilizando reatores do tipo filamento quente. Para a obtenção de diamante com condução do tipo-n, diluímos diferentes concentrações de dissulfeto de carbono (CS2) em etanol, cujo vapor foi arrastado para o reator pelo hidrogênio. Isto foi feito, pois o enxofre pode agir como doador em diamante. A espectroscopia Raman mostrou a boa qualidade dos filmes de diamante crescidos mesmo com o aumento da concentração de CS2. Ocorreu o deslocamento do pico do diamante indicando que houve um aumento médio nos comprimentos das ligações detectadas nas amostras, possivelmente devido à expansão da rede do diamante pela incorporação do enxofre. As imagens revelam uma perda da cristalinidade das amostras intermediárias e o ótimo facetamento das amostras iniciais e finais (baixa e alta concentração de CS2). Medidas elétricas pela sonda de quatro pontas revelaram que quanto mais o CS2 era adicionado, mais a resistividade dos filmes produzidos diminuía e que depois voltou a subir nas últimas amostras. Ao tratar as amostras com ácidos nítrico e sulfúrico para fazer medidas por efeito Hall, elas se tornaram isolantes. Esse fato revela que o banho removeu o material condutor e que pode ser devido à dopagem com enxofre nas áreas superficiais e intergranulares dos filmes. Medidas por efeito Hall de amostras que foram crescidas ao mesmo tempo das amostras tratadas pelo banho, mas sem passar por ele, apresentaram uma condução do tipo-p devido aos buracos, da mesma forma que as amostras relatadas em artigos na literatura em que não houve contaminação com boro, seja ela involuntária ou voluntária. Apresentaram também alta densidade de portadores e uma mobilidade razoável. A incorporação do enxofre no filme de diamante foi confirmada por medidas de XRF e de PIXE. O aumento do enxofre incorporado no filme não foi proporcional às crescentes concentrações de CS2. Isto sugere que nem todo átomo de enxofre é eletricamente ativo, isto é, nem todo enxofre age como um dopante nos filmes de diamante. Estudos recentes revelam que a presença do boro nas dopagens com enxofre têm sido decisiva na obtenção de diamante do tipo-n / Abstract: We present in this work the development of grown diamond films with sulphur addition. They had been grown by chemical deposition from the vapor phase (diamond CVD) using reactors of the type hot filament. For the diamond attainment with conduction of the n-type, we diluted different concentrations of carbon disulfide (CS2) in ethyl alcohol, whose vapor was dragged into reactor by hydrogen. This was done, due to the fact that sulphur can act as a donor in diamond. The Raman spectroscopy showed exactly the good quality of the grown diamond films with the increase of the CS2 concentration. The displacement of the peak of the diamond occurred indicating that it had an average increase in the lengths of the linkings detected in the samples, possibly due to the expansion of the lattice of the diamond for the incorporation of sulphur. The images presented to a loss of the crystallinity of the intermediate samples and the excellent good crystalline facets of the initial and final samples (low and high concentration of CS2). The electric measures in four-point probe methods showed that the higher the concentration of CS2 the lower the resistivity of the produced films was, and afterwards, it went up again in the last samples. When treating the samples with nitric and sulphuric acids to make the measures for Hall effect, they had become insulators. This fact discloses that the bath removed the conducting material and that can be due to doping with sulphur in the surface and intergrain areas of the films. The Hall effect measures of the samples that had been grown at the same time of the samples treated for the bath, but without being through it, presented a conduction of the p-type due to the holes, in the same way that the samples described in articles in literature where they did not have contamination with boron, either involuntary or voluntary. They had also presented high density of carriers and a reasonable mobility. The incorporation of sulphur in the diamond film was confirmed by measures of XRF and PIXE. The increase of sulphur incorporated in the film was not proportional to the increasing concentrations of CS2. This suggests that nor all sulphur atom is electrically active, that is, not every sulphur acts as a dopant in the diamond films. Recent studies have disclosed that the presence of boron in the doping with sulphur has been decisive in the diamond attainment of the n-type / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

A dispersão de óxidos sulfurados no meio ambiente, proveniente da queima de combustíveis fosseis, contribui significativamente para a poluição atmosférica. A presença de compostos sulfurados em combustíveis também apresenta desvantagens práticas na operação das unidades, corroendo tubulações e unidades de armazenamento, além de causar danos aos motores. De acordo com a Resolução nº 50, de 23 de dezembro de 2013 da ANP, todo o diesel metropolitano vendido no Brasil deve conter no máximo 10 ppm de enxofre, forçando uma adaptação dos processos produtivos, que, por sua vez, forçam as industrias a investirem em sistemas de controle e consequentemente metodologias de análise on-line de correntes de processo. As análises atuais certificadoras de enxofre em diesel requerem preparação amostral, equipamentos de alto custo e possuem alto tempo morto associado. Surge a necessidade de estudo de uma metodologia capaz de ser aplicada em analisadores de linha para predição de enxofre em tempo real. Com este intuito, este trabalho visa estudar a viabilidade do uso de espectroscopia por fluorescência 2D para predição de enxofre em óleo diesel. A espectroscopia por fluorescência é uma técnica rápida, que dispensa preparação de amostra e possui alta sensibilidade para compostos naturalmente fluorescentes. Um estudo envolvendo quatro componentes sulfurados presentes em diesel foi realizado por meio de metodologias não supervisionadas - PCA, e supervisionadas - PSCM. Não foi possível segmentar as quatro soluções-padrão por meio de gráfico de escores da PCA, mas com PSCM foi factível o ajuste de modelos multilineares para predição de enxofre nas soluções-padrão, com coeficientes de determinação superiores a 0,97. Ainda, é possível definir a região de fluorescência mais significativa para cada um dos padrões, constatando que todos possuem regiões de emissão de fluorescência similares. Com relação à amostras de diesel, foram analisados dois grupos distintos de óleo diesel, (i) diesel HDT com média de 100 ppm de enxofre, e (ii) diesel S10 com média de 6,5 ppm de enxofre. Avaliando os resultados da PCA, foi possível segmentar os dois conjuntos de diesel utilizando os dados de escores. Por PSCM, foi possível ajustar modelos baseados em pares de fluorescência capazes de predizer satisfatoriamente concentrações de enxofre em amostras de diesel S10. Os modelos ajustados para diesel HDT apresentaram resultados menos significativos. Assim, a viabilidade do uso de espectroscopia por fluorescência 2D para a caracterização de enxofre em correntes de diesel foi confirmada, viabilizando a construção de sensores de processos baseados nesta técnica analítica. / The dispersion of sulfur oxides in the environment from the burning of fossil fuels contributes significantly to air pollution. The presence of sulfur compounds in fuel also presents disadvantages in operation units, corroding pipes and storage units and may even damage the engine. According to ANP Resolution No. 50, dated December 23, 2013 the entire metropolitan diesel sold in Brazil must contain no more than 10 ppm sulfur, forcing an adaptation of production processes. The current analysis to certify sulfur content in diesel requires sample preparation, expensive equipment and have high dead time associated. Therefore, it is important the study of a method capable of being applied to online analyzers for predicting sulfur in real time. This work aims to study the feasibility of using 2D fluorescence spectroscopy for prediction of sulfur in diesel fuel. Fluorescence spectroscopy is a rapid technique that, usually, does not require sample preparation and has high sensitivity to naturally fluorescent compounds. Initially, a study involving four sulfur containing compounds present in diesel was carried out by means of unsupervised methods - PCA and supervised - PSCM. It was not possible to segregate the four standard solutions by score plot from the PCA, but PSCM was able to fit general multilinear models for the prediction of sulfur in standard solutions with coefficients of determination greater than 0.97. It was possible to define the region of most significant fluorescence for each standard, noting that all standards present similar fluorescence emission regions. After, two groups of different diesel, diesel HDT averaging 100 ppm sulfur and diesel S10 averaged 6.5 ppm sulfur were analyzed. Evaluating the results of PCA was possible to segregate both sets of diesel data using score plot. With PSCM was possible to find models based on fluorescence able to satisfactorily predict concentrations of sulfur in diesel samples S10. The models adjusted for diesel HDT showed less significant results. Thus, the feasibility of prediction of sulfur in diesel using 2D fluorescence spectroscopy was confirmed.

Made available in DSpace on 2018-06-27T18:56:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Rafaella Oliveira do Nascimento.pdf: 1995012 bytes, checksum: 3fb443767dbf53fce0e6188eab8d60dd (MD5) Rafaella Oliveira do Nascimento.pdf.jpg: 3282 bytes, checksum: 3ade4a91127be5a1fdf6da9bcb25ddd8 (MD5) Previous issue date: 2008-08-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work shows new synthetic methodologies to functionalizated single wall carbon nanotubes (SWNT). Organometallic, and hydrides reagents were used to generate an anionic surface in the carbon nanotubes; as a result the formation of nucleophilic s systems. Further down, treatment with elemental selenium or sulphur was used to generate new hybrids nanostructures. Coaxial nanowires were prepared using the selenium nanostructures as cover with carbon nanotubes as core on it. New functionalizated compounds based of sulphur were successfully prepared; Worthwhile, novelty structures based of thiol-carbon interactions were detected. The results showed that the methodology employed produced an efficient synthetic path to have functionalizated selenium and sulphur carbon nanotubes. Raman Resonant spectroscopy shows a transfer charge among the carbon, and chalcogenides atoms. Nonetheless this phenomenon is more selective, and intense in functionalizated semiconductor selenium carbon nanotubes. Those results probed that selenium functionalizated products have potential applications in the photonic field. Nonetheless thiol carbon nanotubes functionalizated products could be used as absorbent agent drugs of gold, and silver nanoparticles or in conjugation with, due to the presence of disulphate bonds. / Este trabalho apresenta um novo método de funcionalização de nanotubos de carbono de parede simples (SWNT). Através do uso de agentes organometálicos e hidretos, foi realizada a formação de um ânion na superfície dos nanotubos, gerando espécies nucleofílicas destes compostos. Posteriormente, as amostras foram tratadas selênio e enxofre elementar, gerando uma nova série de nanoestruturas híbridas funcionalizadas com estes compostos. Para as estruturas envolvendo selênio, foi realizada a preparação de inéditos nanocabos coaxiais contendo nanotubos de carbono internos e nanofios de selênio externamente recobrindo estas estruturas. Para as funcionalizações envolvendo enxofre, foi realizada a preparação de novas estruturas inéditas na literatura contendo grupamentos tióis ligados diretamente nos nanotubos de carbono. Os resultados mostraram que a metodologia é eficiente para a funcionalização de nanotubos de carbono com calcogênios, Se e S. As análises por espectroscopia Raman ressonante apontam que as funcionalizações nos nanotubos geram transferência de carga entre os átomos de carbono e os calcogênios, sendo que nas funcionalizações com Se, esse fenômeno é mais seletivo para nanotubos semicontudores. Esses resultados comprovam que as nanoestruturas obtidas, principalmente as de selênio podem ser aplicadas no campo da fotônica. Os nanotubos obtidos com tiol podem, no futuro, ser usados na adsorção de nanopartículas de ouro ou de moléculas de fármacos através de ligações dissulfeto.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Os manguezais sÃo ecossistemas complexos e que possuem uma dinÃmica marcada pela interaÃÃo de diversos fatores, tanto biÃticos (vegetaÃÃo, macrobiota), quanto abiÃticos (temperatura, regime de chuvas, amplitude das marÃs). A interaÃÃo desses fatores influencia diretamente as condiÃÃes fÃsico-quÃmicas e biolÃgicas do meio, refletidas em parÃmetros como pH e Eh. Nas Ãreas de manguezais, condiÃÃes como o hidromorfismo fazem com que a forma preponderante de obtenÃÃo de energia seja a ReduÃÃo Bacteriana do Sulfato, que està diretamente relacionada com o ciclo do ferro desses locais. Diante disso, percebe-se a necessidade de mais estudos nesse ramo da CiÃncia do Solo, tendo em vista que os processos envolvidos nesses locais ainda sÃo pouco conhecidos, principalmente nos manguezais de Ãreas de clima semiÃrido. Sendo a regiÃo do estuÃrio do rio Acaraà â CE uma Ãrea inserida nesse contexto e com sazonalidade marcante, um estudo do solo e da Ãgua intersticial dessa Ãrea foi realizado com o objetivo de se avaliar o comportamento das espÃcies de ferro e enxofre, levando-se em consideraÃÃo parÃmetros tais como as variaÃÃes estacionais da regiÃo, profundidade e presenÃa ou nÃo da vegetaÃÃo, bem como a atividade microbiana. Para obtenÃÃo de um estudo detalhado desses solos, foram determinados pH, Eh, teor de matÃria orgÃnica, sulfato e cloreto na Ãgua intersticial, salinidade, extraÃÃo sequencial de ferro, bem como a respirometria em trÃs Ãreas do manguezal do rio Acaraà com predomÃnio de plantas do gÃnero Rhizophora e Avicennia, bem como em uma Ãrea nÃo vegetada. De uma forma geral, os dados obtidos mostram que os manguezais sÃo Ãreas levemente Ãcidas ou atà mesmo alcalinas, alÃm de serem ambientes fortemente redutores. Dentre as fraÃÃes de ferro analisadas, observa-se que suas concentraÃÃes variam entre as Ãreas, uma vez que as condiÃÃes fÃsico-quÃmicas predominantes nos pontos de amostragem escolhidos sÃo diferentes entre si. AlÃm disso, observou-se que a transiÃÃo do perÃodo chuvoso para o de estiagem promove um maior acÃmulo de sais no solo, evidenciado pelos aumentos das concentraÃÃes dos Ãons e dos valores de salinidade. Nesse contexto, o aumento da taxa de evapotranspiraÃÃo surge como fator determinante para mudanÃas nas condiÃÃes fÃsico-quÃmicas do meio, pois promove uma circulaÃÃo de ar no solo mais eficiente. Por fim, foi constatado que os parÃmetros analisados e a presenÃa da vegetaÃÃo local possuem uma relaÃÃo de interdependÃncia bastante significativa e desempenham um papel fundamental na dinÃmica do ecossistema. AlÃm disso, observou-se que a sazonalidade marcante da regiÃo e os fatores por ela governados contribuem de forma direta para a oxidaÃÃo de sulfetos, alterando a mineralogia e as caracterÃsticas fÃsico-quÃmicas das Ãguas intersticiais e solo desse manguezal. / Mangroves ecosystems are complex and have a dynamic marked by the interaction of several factors, both biotic (vegetation, macrobiotics), and abiotic (temperature, rainfall, tidal range). The interaction of these factors influences directly the physicalchemical and biological environment, reflected in parameters such as pH and Eh. In mangrove areas, as conditions hydromorphism cause the prevailing form of procurement of energy is the bacterial sulfate reduction, which is directly related to the iron cycle of these locations. Given this, we see the need for further studies in this branch of Soil Science, in view of the processes involved in these places are still poorly understood, especially in mangrove areas in semiarid climate. Since the estuary of the river Acaraà â CE an area within this context and with marked seasonality, a study of soil and pore water of this area was conducted with the aim of evaluating the behavior of iron and sulfur species, taking into account parameters such as seasonal variation in the region, depth and presence or absence of vegetation, and microbial activity. To obtain a detailed study of soils, soil pH, Eh, organic matter content, sulfate and chloride in pore water, salinity, sequential extraction of iron and respirometry were done in three areas of mangrove river Acaraà predominantly plant the genus Rhizophora and Avicennia, as well as a non-vegetated area. Overall, our data show that mangrove areas are slightly acidic or even alkaline environments and are strongly reducing. Among the fractions analyzed for iron, it is observed that their concentrations vary between areas, since the physicochemical conditions prevailing at the sampling points chosen are different. Furthermore, we observed that the transition from rainy to dry season promotes a greater accumulation of salts in the soil, as evidenced by increases in ion concentrations and salinity. In this context, the increased rate of evapotranspiration emerges as a determinant for changes in the physicochemical conditions of the medium, because it causes a movement of air in the soil more efficiently. Finally, we found that the parameters measured and the presence of local vegetation have an interdependent relationship and play a very significant role in ecosystem dynamics. Furthermore, we observed that the marked seasonality of the region and the factors which it ruled directly contribute to the oxidation of sulfides by changing the mineralogy and the physico-chemical properties of soil and interstitial waters of mangrove.

As formas SO2, HSO3- e SO32- em meio aquoso, são espécies de enxofre (IV) que coexistem; suas concentrações no equilíbrio químico dependem do pH do meio. O estudo das oxidações do S(IV) encontrado na atmosfera, resultante de fontes naturais e antropogênicas, é de fundamental importância, pois os produtos formados têm caráter ácido. Como consequência, ocorre a precipitação ácida, com seus efeitos deletérios ao ecossistema. O presente trabalho procura adicionar novas informações às já acumuladas em estudos anteriores. O estudo praticamente se restringe às condições de laboratório, levando em conta as condições ambientais. Em uma projeção futura, a metodologia poderá ser estendida e adaptada para as determinações do S(IV) na natureza. O método analítico proposto para determinar S(IV) na atmosfera, em fase aquosa, é baseado na reação catalítica onde o S(IV) induz a oxidação do Co(II) a Co(III), em tampão HN3/N3- e na presença do Mn++. O principal composto de coordenação, hexaazidocobaltato (III), é consideravelmente estável e apresenta um máximo de absorção em 365nm, com absortividade molar próxima de 3.104 mol-1cm-1L. Com o uso de uma cubeta de quartzo de 1cm de caminho ótico, a faixa de concentração de uso deste método, é de 280 ppb a 3000 ppb (expressa em HSO3-). A equação que descreve a concentração do S(IV) tem um erro menor que 5%. Para a elaboração do método foram feitos ensaios preliminares, a fim de otimizar as condições experimentais. Os principais parâmetros estabelecidos foram: ordem de adição dos reagentes, tempo de espera para a adição dos outros reagentes, concentração das espécies envolvidas e a solução de referência mais adequada para a leitura espectrofotométrica. As medições foram geralmente feitas a 20°C e 60% de umidade relativa do ar. Também foram realizados estudos em temperatura acima e abaixo de 20°C. A análise das diferentes condições das reações estudadas foi feita pela avaliação da evolução da reação no tempo decorrido. Os compostos de S (IV) são instáveis e por isto foi necessário selecionar uma substância que fosse capaz de coletá-lo no meio ambiente, estabilizá-lo até o momento da reação e que não interferisse na formação do complexo em questão. Com estas finalidades foram estudadas as soluções de MEA, TRIS, NH3 e formaldeído. A reação proposta é catalisada pelo Mn(II), por isto foram feitos estudos visando encontrar o compromisso da concentração deste cátion com o desenvolvimento da reação. O cobalto (II) e o azoteto (N3-) estão em excesso com relação ao S(IV), pela estequiometria da reação. Foi feito um estudo relacionando à concentração de Co(II), N3- e de Mn(II) . Cobalto e manganês são elementos químicos de transição, assim como molibdênio e níquel. Portanto, os dois últimos metais, têm potencialidade de atuar como catalisador ou mesmo formar complexos que absorvam, em substituição ao cobalto. No caso do molibdênio, este, em uma reação competitiva, retira peróxidos da solução que podem oxidar o sulfito. Cobre e ferro interferem no método. Porém, como formam complexos com bandas de absorção máxima, distintas entre si e diferentes de 365nm, foi verificada a possibilidade de determinação das concentrações de S(IV), Cu(II) e Fe(III), em água de chuva, pelo princípio da aditividade. Uma vez que o oxigênio toma parte na reação, foi feito um estudo da possibilidade de utilização do etanol como solvente. Neste solvente, a solubilidade do oxigênio é aproximadamente 20 vezes maior do que na água. O sulfato é um produto da reação e a adição de sulfato de sódio foi estudada, pois o equilíbrio químico é deslocado no sentido de inibir a reação. Finalmente, como a luz pode interferir na reação foi verificada a sua influência no comportamento da mesma. / The proposed analytical method for determining S(IV) in the atmosphere, in aqueous medium, is based upon the catalytic reaction where S(IV) promotes the oxidation of Co(II) to Co(III) in a HN3/N3- - buffer and Mn(II) ions are the catalyst. The main coordination compound is hexaazidecobaltate (III) ([Co(N3)6]3-). This species is relatively stable, it shows an absorption maximum at 365 nm and &#949; near to 3 x 104 mol-1cm-1L. The concentration range of use for this method is from 280 to 3000 ppb (expressed in HSO3-). Preliminary assays were done for optimizing the experimental conditions. The main parameters established were: order of the added reagents, elapsed time until the addition of the other reagent, concentration of the involved species and the best reference solution for spectrophotometric reading. The measurements were carried out at 20°C and 60% relative humidity. Measurements were also done above and below 20°C. S (IV) compounds are unstable, so it was necessary to select a substance which was able to collect them in the environment, stabilize them until the determination and was not an interferent in the complex formed. For this purpose, solutions for MEA, TRIS, NH4OH and formaldehyde were studied. Copper and iron interfere but they form complexes with different absorption maxima. It was possible to determine the concentrations of S(IV), Cu(II) and Fe(III) in rain water Oxygen takes part in the reaction and the use of ethanol, which dissolves 20 times more oxygen than water, was studied. Finally, as sulphate is a reaction product, sodium sulphate addition was studied too, since the equilibrium is shifted towards reaction inhibition.