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Metody stanovení rozpustnosti hydrofobních modelových karcinogenů ve vodném prostředí / Solubility of lipophilic model carcinogens in water environment and effect of biomoleculesŘeboun, Martin January 2013 (has links)
2-Nitrobenzanthron (2-NBA) and 3-nitrobenzanthron (3-NBA) are pollutants widely occurring in the environment. The main sources of benzanthrones are combustion products (i.e. diesel exhausts, wood and cigarette smoke ...). 3-NBA is proven strong mutagen and carcinogen for bacteria and mammals and it is probably mutagenic also to humans, while 2- NBA shows genotoxic properties lower by 3-4 orders of magnitude. Here we consider the possibility that large difference in the solubility, and consequently also the difference in bioavailability of these isomers could be the factor partially explaining this phenomenon. One of our goals was to determine the solubility of 2-NBA in water and compare it with 3-NBA and also with other carcinogens studied in our laboratory (Sudan I, ellipticin). The second aim was to determine extinction coefficients of these compounds in water and in methanol. Two different methods were employed to determine the solubility of the model compounds. The first method was based on spectrophotometric verification of the Lambert- Beer law. The results were than compared with other method utilizing determination of concentration of a compound in equilibrium with solid phase. (In Czech) Key words: solubility, UV-VIS spectroscopy, 3-nitrobenzanthrone, 2-nitrobenzanthrone, ellipticine, Sudan I
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Diagnostic des zones périphériques d’arcs électriques et des décharges hors-équilibre / Diagnostic of the electrical arcs’ peripheral areaIzarra, Grégoire de 25 September 2013 (has links)
Jusqu’à récemment, la plupart des applications des arcs électriques mettaient en oeuvre les propriétés du coeur de la colonne, un effort particulier a donc été effectué pour développer des méthodes de caractérisation de ces zones dont la température moyenne est de l’ordre de 10000 K. Avec le développement de la plasma-chimie, le diagnostic des zones périphériques d’arcs et des décharges hors équilibre est devenu un enjeu primordial. Les méthodes de mesure classiques sont mal adaptées pour cette tâche ; le but du travail présenté dans cette thèse se résume donc au développement et à la validation de techniques de diagnostic adaptées à ces zones, dont la température cinétique n’excède pas 8000 K. Deux méthodes innovantes basées sur l’indice de réfraction, l’ombroscopie quantitative et la déflectométrie moirée, ont été étudiées en détails. Les résultats théoriques ainsi que le traitement des données obtenues ont été validés sur un jet de plasma laminaire d’argon, un modèle parfait de zone périphérique. Pour sonder les décharges hors équilibre, l’utilisation du spectre UV de OH a été aussi envisagée. À cette occasion, un programme de simulation de spectre moléculaire a été développé. L’étude des spectres synthétiques obtenus a permis de mettre au point des méthodes de mesure simples de la température rotationnelle et vibrationnelle pour une large gamme de résolution. Une des méthodes développées a été mise en œuvre sur une décharge à faible intensité de courant. On montre que les résultats obtenus par spectroscopie moléculaire sur le radical OH sont très proches de ceux obtenus à l’aide d’une simulation. / Until recently, most of electrical arcs applications were dealing with the properties of the centre of the plasma column, a large number of works was then done to develop diagnostic techniques dedicated to those area where the mean temperature is about 10000 K. With the emergence of plasma chemistery, the diagnostic of arc’s peripheral areas and un-equilibrium discharges become a goal of prime importance. Classical diagnostic techniques are not adapted to those objects where the maximum temperature is around 8000 K; the principal aim of this work was to develop and check diagnostic techniques. Two inovating techniques based on refractive index, the quantitative shadowgraphy and the moiré deflectometry were studied extensively and checked on a laminar plasma jet, a perfect model of arc’s peripheral area. To probe unequilibrium discharge, the use of UV OH spectrum was considered. At this occasion, a spectrum simulation software was written. The study of synthetic spectra lead to the creation of simple measurement methods of rotationnal and vibrationnal OH temperature for a large range of resolution. Those methods was checked on a low power electric discharge. It can be shown that result from molecular spectroscopy are close to those obtained by simulation.
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Untersuchungen zur Visualisierung zahnfarbener FüllungenDreißig, Anna 28 September 2016 (has links) (PDF)
Bei der postmortalen Befunderhebung an Zähnen im Rahmen der Identifikation unbekannter Leichen besteht die Möglichkeit, dass zahnfarbene Füllungen übersehen oder fehlgedeutet werden. Daraus entstehende Diskrepanzen zu den antemortalen Daten können zu Problemen bei der Identifikation führen. Ziel der Ar-beit war daher die Ermittlung einer zuverlässigen und praxistauglichen Methode zum sicheren Erkennen von zahnfarbenen Zahnfüllungen bei der postmortalen Befunderhebung. Dazu wurden 50 menschliche Zähne mit zahnfarbenen Füllungen versorgt und mittels UV-Licht, digitaler IR-Fotografie, digitalem Röntgen, CT und einer Schmelzfärbemethode bezüglich der Erkennbarkeit der Füllungen untersucht. Die geeignetsten Methoden wurden zusätzlich anhand von Farbfotografien in Fragebögen beurteilt.
Die Schmelzfärbemethode erwies sich als die genauste Methode, aber auch mit Hilfe der UV-Fluoreszenz konnten mit 97% nahezu alle Füllungen erkannt werden. Die Röntgendiagnostik ermöglichte das Erkennen von 80% der vorhandenen zahnfarbenen Füllungen. Das CT ist unzuverlässig und die Infrarot-Fotografie ist ungeeignet für diese Fragestellung.
Im Ergebnis dieser Studie kann die verbesserte Schmelzfärbung als sicherste Me-thode zur postmortalen Identifikation von zahnfarbenen Füllungen empfohlen wer-den. Als zuverlässige und schnelle „Screening Methode“ ist die Untersuchung mittels UV-Fluoreszenz geeignet. Für den sicheren Einsatz der UV-Fluoreszenz in der Rechtsmedizin sollten die Fähigkeiten der Rechtsmediziner im Umgang mit dieser Methode anhand praktischer Übungen geschult werden.
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UV-fotochemické generování těkavých sloučenin kadmia pro detekci atomově spektrometrickými metodami / UV-photochemical generation of cadmium volatile compounds with atomic spectrometric detectionHorová, Kateřina January 2019 (has links)
The aim of this master's thesis has been to develop and optimize the method of UV- photochemical vapor generation of cadmium volatile compounds for atomic fluorescence spectrometry. Two configurations with different materials wrapped around the low-pressure mercury vapor lamp were tested. I experimentally determined optimal conditions for both systems; the optimalized parametres included selection of photochemical reagent and its concentration, flow rate of liquids and gases, and the lenghth of the reaction coil. After finding the optimal parametres I determined the figures of merit of the method. I found from the measured data that UV-photoreactor with the quartz capillary provided lower limits of detection and thus was more suitable for generation of cadmium volatile compounds. With this arrangement and using the ferrous sulphate heptahydrate as the chemical modifier I obtained limit of detection 2,0 µg·l-1 , limit of determination 7,0 µg·l-1 , linear dynamic rate LOD-50 µg·l-1 and repeatibility 0,35 %. I also carried out the interference study in my thesis and determined the generation effeciency of cadmium volatile compounds. The interference study shows the influence of mineral acids (HCl, H2SO4, HNO3), their salts (NaNO2, NaNO3) and transition metals (Co, Ni, Cu). Based on literature review I also...
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Rare earth doped fluorophosphate glass and glass-ceramics: structure-property relations / Vidros e vitroceramicas dopados com terras raras: correlações entre estrutura e propriedadesGonçalves, Tássia de Souza 03 September 2018 (has links)
Rare earth RE3+ doped fluorophosphates glasses and glass ceramics are among the most promising candidates for high efficiency laser generation in the near-infrared spectral region. Glass ceramics are polycrystalline materials of fine microstructure that are produced by the controlled crystallization (devitrification) of a glass. By developing fluorophosphate base glasses with appropriate compositions and by controlling crystal nucleation and growth in them, glass ceramics with special properties can be fabricated combining the advantages of fluorides (low phonon energy, low refractive indexes, extensive optical window, lower hygroscopicity) and oxides (high chemical and mechanical stability and high dopant solubility), resulting in enhancement of the RE3+ emissive properties. In this study, we present the synthesis by melting/quenting and structural/spectroscopic investigation of new glasses and glass ceramics with composition 25BaF225SrF2(30-x)Al(PO3)3xAlF3(20-z)YF3: zREF3, where x = 15, 20 or 25, RE = Er3+ an/or Yb3+ and Nd3+. A detailed structural investigation of a series of this glasses has been conducted, using Raman, solid-state nuclear magnetic resonance (NMR) and electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopies. / Vidros e vitrocerâmicas fluorofosfatos dopados com íons terras raras (TR3+) estão entre os candidatos mais promissores para a geração de laser de alta eficiência na região espectral do infravermelho próximo. As vitrocerâmicas são materiais policristalinos com microestrutura bem definida obtida a partir da cristalização controlada do vidro base. Desenvolvendo vidros base de fluorofosfato com composições apropriadas e controlando a nucleação e crescimento de cristais, vitrocerâmicas com propriedades especiais podem ser fabricadas combinando as vantagens dos fluoretos (baixa energia de fônons, baixos índices de refração, janela ótica extensa, baixa higroscopicidade) e óxidos (alta estabilidade química e mecânica e alta solubilidade dopante), resultando no aumento das propriedades emissoras dos íons TR3+. Neste estudo, apresentamos a síntese por fusão/resfriamento e investigação estrutural/espectroscópica de novos vidros e vitrocerâmicas com composição 25BaF225SrF2(30-x)Al(PO3)3xAlF3(20-z)YF3: zREF3, onde x = 15, 20 ou 25, RE = Er3+ an / ou Yb3+ e Nd3+. Uma investigação estrutural detalhada de uma série destes vidros foi conduzida utilizando espectroscopias Raman, de ressonância magnética nuclear de estado sólido (RMN) e de ressonância paramagnética eletrônica (EPR).
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Estudo da mudança estrutural fotoinduzida em filmes de vidros a base de polifosfato de antimônio / Photoinduced strucural changes in amorphous films of antimony polyphosphate glassesDe Vicente, Fábio Simões 16 December 2004 (has links)
O objetivo deste trabalho é o estudo das Mudanças Estruturais Fotoinduzidas em filmes do sistema vítreo [Sb(PO3)3]n −Sb2O3 bem como a produção e caracterização do sistema vítreo em questão. Vidros de x[Sb(PO3)3]n−(100−x)Sb2O3 (5 ≤ x ≤ 40) foram produzidos pela fusão dos precursores Sb2O3 e [Sb(PO3)3]n a 900°C em cadinhos de carbono vítreo e em seguida vertidos e resfriados rapidamente em moldes de aço inox. Dessa forma foi possível obter vidros homogêneos e estáveis com dimensões de 1,0 x 1,0 x 0,5 cm3. A caracterização do sistema vítreo e parâmetros como região de formação vítrea e temperaturas características foram obtidos por meio de técnicas como DSC, Difração de Raios−X, FTIR, e MAS−NMR. A região de formação vítrea neste sistema ocorre para composições entre 10 ≤ x ≤ 25 sendo que para x = 5, x = 30, e x = 35 forma−se um vidro com pequena fração de microcristalinidade que apresenta coloração amarelada sendo visualmente transparente, já para x = 40 forma−se um vidro com maior fração de microcristalinidade e totalmente opaco. Este sistema vítreo possui interessantes propriedades como larga janela de transmitância (∼ 0,4 a 8 µm), alto índice de refração (n ∼ 2,0), baixa temperatura de fusão (Tf∼900 °C) e baixa temperatura de transição vítrea, (Tg∼300 °C). Filmes de x[Sb(PO3)3]n−(100−x)Sb2O3 foram produzidos por evaporação térmica dos vidros através de canhão de elétrons (EB−PVD) em um sistema não comercial de evaporação desenvolvido em nosso laboratório, onde conseguimos produzir de maneira eficiente e com boa qualidade óptica filmes de até 10 µm de espessura. Estes filmes apresentam um atípico fenômeno de fotocontração em torno de 8 % da espessura do filme, acompanhado de fotoclareamento após irradiação com laser UV em 350,7 nm. Além da caracterização a nível macroscópico do fenômeno de fotocontração (comportamento em função da potência e tempo de irradiação com laser UV) nossa atenção ficou voltada para o estudo desse efeito a nível estrutural, através de técnicas como Difração de Raios−X, XANES, FTIR, RPE, RBS e Holografia Óptica. Além da ampla caracterização mostramos a possibilidade de aplicação do material para holografia ou armazenamento óptico, redes de difração, e matrizes de microlentes. O efeito de fotocontração nos filmes foi notado devido ao fotoclareamento observado visualmente após a exposição ao UV e foi confirmado por medidas de perfilometria da região exposta ao UV. O efeito de fotoclareamento (simultâneo a fotocontração da superficie) ocorre gerando deslocamento de ∼ 30 nm do bandgap (3,58 eV, 347 nm) para maiores energias (4,01 eV, 310nm). Também observamos um pequeno deslocamento do bandgap para irradiações com λ.=482 e 460 nm. A fotocontração evolui não linearmente com o tempo e potência de irradiação. Depende também do tempo de exposição e da potência do laser, tendendo a saturação após 4 horas de exposição a 5 W⁄cm2 (100 mW) ou 2 horas de exposição a 15 W⁄cm2 (300 mw). O efeito de fotocontração tem forte dependência com a concentração de polifosfato de antimônio na composição dos filmes do sistema vítreo x[Sb(PO3)3]n−(100−x)Sb2O3. Filmes de 1,0 µ de espessura irradiados com 100 mW (5,0 W⁄cm2) por 4 horas (região de saturação) apresentam fotocontração (−ΔV⁄V) de até 8,0 % da espessura do filme (para x = 25) quando irradiados com laser UV (λ.=350 nm) Para x = 10 a contração é menor que 2,0 %, e para concentrações de polifosfato acima de 25 % efeito é diminuído drasticamente. A atmosfera na qual o filme é irradiado tem grande influência no efeito de fotocontração. Filmes de 20 % [Sb(PO3)3]n−80 % Sb2O3 (espessura: 1,0 µm)irradiado com laser UV por 4 horas a 100 mW (5,0 W⁄cm2) apresentaram fotocontração (−ΔV⁄V) de ∼ 8 % (∼ 50 % maior) em atmosfera de O2, 5 % no ar, e menor que 2 % para o vácuo, N2 e He. Apesar de se partir da evaporação dos vidros para produção dos filmes, a principal diferença de estrutura entre vidro e filme é que estes últimos apresentam estrutura com grande número de vazios intersticiais ao redor de unidades estruturais, o que não ocorre para os vidros. Nossos resultados mostraram efetivamente que o efeito de fotocontração em filmes irradiados com UV está relacionado com mudanças de estrutura de grupos fosfatos e efeitos fototérmicos cooperativos. Na parte de aplicações gravamos redes holográficas de relevo nos filmes estudados. Utilizando uma montagem tipo espelho de Lloyd para holografia foi possível gravar redes com período de 600 nm até 20 µm e medimos a eficiência de difração em tempo real utilizando um feixe de prova de laser He−Ne. As redes gravadas em filmes de filmes de 20% [Sb(PO3)3]n−80 % Sb2O3 com período de 20 µm de espessura apresentam eficiência de difração de 3 a 10,5 % para aproximadamente 1 hora de gravação e potencia variando de 50 a 600 mW (2,5 a 30 W⁄cm2), respectivamente. / The aim of this work is the study of the Photoinduced Structural Changes (PSC) in films of the [Sb(PO3)3]n −Sb2O3 glassy system, as well as the production and characterization of the glassy system. The glass samples x[Sb(PO3)3]n−(100−x)Sb2O3 (5 ≤ x ≤ 40) were produced by the melt−quenehing technique of suitable quantities of the precursors Sb2O3 and [Sb(PO3)3]n, fused at 900°C in glassy carbon crucibles and verted into stainless steel moulds. Homogeneous and stable glass plates of 1.0 x 1.0 x 0.5 cm3 were obtained. The characterization of the glass system and the obtaining of parameters such as the glass forming region and characteristic temperatures were possible through DSC, X−ray Diffraction, FTIR and MAS−NMR techniques. The studied glass system possess remarkable properties such as broad transmittance window (from 0.4 to 8.0 µm), high index of refraction (n ∼ 2.0), low melting temperature (Tf∼900 °C) and low glass transition temperature (Tg∼300 °C). The films were produced by electron beam physical vapor deposition (EB−PVD) of the glasses, in a non−commercial evaporation system developed in our laboratory, where is possible to produce high quality films with thickness of up to 10 µm. The films samples presented an atypical photocontraction behavior that consists of a decrease of up to 10 % in the thickness, accompanied of photobleaching after UV irradiation using a 350.7 nm laser line. Besides the macroscopic characterization of the photocontraction effect (behavior as function of the UV laser power density and irradiation time), our attention was focused on the study of the effect at structural level using techniques such as X−ray diffraction, XANES, FTIR, EPR, RBS and Optical Holography. In addition to the wide characterization we shown in this work the possibilities of application of this material for optical storage and holography, diffraction gratings, micro-lens array.
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Estudo da degradação do metil parabeno utilizando processos Fenton, foto-Fenton e eletro-Fenton / Study of methyl paraben degradation using Fenton, photo-Fenton and electro-Fenton processesGüere, Carlos Dante Gamarra 15 April 2014 (has links)
Os disruptores endócrinos são frequentemente relatados na literatura como contaminantes de ambientes aquáticos. Por isso, os processos oxidativos avançados (POAs) têm sido estudados como alternativa para o tratamento em meio aquoso. Os POAs consistem na oxidação de compostos orgânicos por radicais hidroxilas com alto poder oxidante. Diante desses aspectos, o presente trabalho tem como principal objetivo o estudo da degradação do metil parabeno (MeP) por processos Fenton, utilizando planejamento experimental e a análise dos modelos matemáticos, possibilitando a avaliação da influência das variáveis e determinando as melhores condições. As degradações de 300 mL de 100 mg L-1 de MeP com o processo Fenton foram realizadas em um reator de vidro onde as concentrações ótimas foram: 16 mg L-1 de Fe2+, 62 mg L-1 de H2O2, pH = 3, agitação constante e 30°C chegando a 100% de degradação em 20 minutos. Para o foto-Fenton, as degradações foram de 500 mL de 100 mg L-1 de MeP em um reator com lâmpada de mercúrio de 4 W , utilizando-se uma concentração de 4 mg L-1 de Fe2+ e 52 mg L-1 de H2O2, pH = 3, 30°C e agitação constante chegando a 100% de degradação em 16 minutos. Finalmente a degradação de 300 mL de 100 mg L-1 de MeP por eletro- Fenton foi realizada em um reator, com 4 mg L-1 de Fe2+, com densidade de corrente (j = 25 mA cm-2) para a produção de H2O2 com eletrodos ADE(cátodo), platina(ânodo), 0,05 mol L-1 de Na2SO4 como eletrólito suporte, pH = 3, sob agitação constante e 30°C chegando a 100% de degradação em 11 minutos. A eficiência da degradação de MeP foi monitorada por espectroscopia UV-VIS e cromatografia liquida de alta eficiência (CLAE) e, a mineralização, pelo monitoramento do carbono orgânico total (COT). / Endocrine disruptors are frequently reported in the literature as contaminants of aquatic environments. Therefore, the advanced oxidation processes (AOPs) have been studied as an alternative to aqueous media treatments. AOPs involve the oxidation of organic compounds by hydroxyl radicals with high oxidation power. Considering these aspects, the aim of the present work is to study the methyl paraben (MeP) degradation by Fenton processes using experimental design and analysis of mathematical models, allowing the evaluation of the influence of variables and determining the best conditions. The degradation of 300 mL of 100 mg L-1 of MeP with Fenton process was performed in a glass reactor where the optimal concentrations were 16 mg L-1 of Fe2+, 62 mg L-1 of H2O2, pH = 3, constant stirring and T = 30°C, reaching 100 % degradation in 20 minutes . For the photo-Fenton degradations were 500 mL of 100 mg L-1 of MeP in a reactor with a mercury lamp with 4 W, using concentration of 4 mg L-1 of Fe2+, 52 mg L-1 of H2O2, pH = 3 , T = 30°C and constant stirring, reaching 100 % biodegradation in 16 minutes. Finally, the degradation of 300 mL of 100 mg L-1 of MeP by electro-Fenton was carried out in a reactor with 4 mg L-1 of Fe2+ with current density (j = 25 mA cm-2) for the production of H2O2 with ADE electrodes (cathode), platinum (anode), 0.05 mol L-1 Na2SO4 as supporting electrolyte, pH = 3, T = 30°C and constant stirring, to reaching 100 % degradation in 11 minutes. The degradation efficiency of MeP was monitored by UV- VIS spectroscopy and liquid chromatography (HPLC) and mineralization, by monitoring the total organic carbon (TOC).
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Caracterização estrutural e espectroscópica de vidros fluorofosfatos dopados e co-dopados com Er3+ e Yb3+ / Structure-property relations in new fluorophosphate glasses singly- and co-doped with Er3+ and Yb3+Gonçalves, Tássia de Souza 23 May 2014 (has links)
Atualmente, vidros e vitrocerâmicas dopados com íons terras raras trivalentes TR3+ constituem a mais importante classe de materiais para aplicações laser e em outros dispositivos ópticos, na região do infravermelho próximo e visível. Neste contexto, um dos desafios está em encontrar uma matriz hospedeira adequada que assegure qualidade óptica e um ótimo desempenho dos íons dopantes (altas seções de choque de absorção e emissão, baixa probabilidade de decaimentos não radiativos, tempos de vida de estado excitado suficientemente longos), mantendo estabilidade térmica e mecânica. Entre os possíveis candidatos, estão os vidros fosfatos com alta capacidade de dispersão dos dopantes, baixo índice de refração e propriedades termo-ópticas superiores aos silicatos, calcogenetos e fluoretos. Contudo, estes vidros apresentam alta energia de fônons, menor estabilidade química e mecânica e são higroscópicos, o que pode constituir um significativo mecanismo de supressão da luminescência devido ao acoplamento de transições dos TR3+ com vibrações de grupos hidroxila. Se por um lado vidros fluoretos podem ser obtidos com baixas energias de fônon e alta estabilidade química, os mesmos são mecanicamente frágeis e apresentam más características termo-ópticas. Para superar estas limitações, vidros oxifluoretos como fluorofosfatos têm sido explorados com a promessa de combinar os méritos dos fluoretos (baixas energias de fônon, baixos índices de refração, extensa janela de transmissão óptica) e dos óxidos (alta estabilidade química e resistência mecânica, maior solubilidade dos TR3+). Do ponto de vista das aplicações, considerando a transmissão e amplificação de sinais em telecomunicação em torno de 1,5 µm, e geração de ação laser de alta potência em torno de 1,0 µm, materiais dopados com Er3+ e Yb3+ estão entre os mais importantes. Neste trabalho apresenta-se a síntese e caracterização estrutural e espectroscópica de novos vidros fluorofosfatos dopados com Er3+ ou Yb3+ e co-dopados com ambos, no sistema composicional 25BaF225SrF2(30-x)Al(PO3)3xAlF3 (20-z)YF3:zTRF3 com x = 20 ou 15, TR = Er3+ e/ou Yb3+ e z = 0,25, 0,5, 1,0, 2,0, 3,0, 4,0 e 5,0 mol%. As amostras foram obtidas pelo método convencional de fusão e resfriamento e caracterizadas por Raman, Ressonância Magnética Nuclear de estado sólido e espectroscopia UV-VIS. Dos estudos por RMN de 19F verificou-se que há uma perda máxima de fluoreto de ~20% nas amostras. Ainda assim, a quantidade remanescente foi suficiente para garantir um ambiente químico favorável às emissões e poucas diferenças foram notadas entre as amostras com 20 e 15 mol% AlF3 contendo a mesma concentração de dopantes. Para o Er3+, tempos de vida do estado emissor 4I13/2 da ordem de 10 ms implicam em altos valores de eficiência quântica (η= 85%) e para o Yb3+ tempos de vida do estado emissor 2F5/2 similarmente longos (τ = 1,7 ms) foram medidos. Em amostras co-dopadas com 4,0 mol% YbF3 e 0,25, 1,0 e 2,0 mol% ErF3 o decréscimo do tempo de vida do Yb3+ e acréscimo do tempo de vida do Er3+ indicam que a transferência Yb→Er foi eficiente neste sistema. De maneira geral, os resultados indicam que os vidros estudados são potenciais candidatos a aplicações ópticas como as mencionadas acima. / Currently, glasses and glass ceramics doped with trivalent rare earth ions RE3+ represent the most important class of materials for laser and other optical applications in the visible and near-infrared spectral regions. In this context, one of the challenges is to find host matrices that assure good optical quality and optimum performance of the dopant ions (high absorption and emission cross sections, low probability of non-radiative decays, sufficiently long excited state lifetimes), while still maintaining thermal and mechanical stabilities. Among the candidates, phosphate glasses with high capacity for RE3+ dispersion, low refractive index and superior thermo-optical properties than silicate, chalcogenide and fluoride glasses are largely studied. However, phosphates present high phonon energies, lower chemical and mechanical stabilities and they are hygroscopic, which can imply in significant luminescence quenching effects. If on one hand fluoride glasses may be designed with low phonon energies and higher chemical stability, they are frail and present less than ideal thermo-optical properties. In order to overcome these drawbacks, oxyfluoride glasses such as fluorophosphates have been explored with the promise to combine the merits of fluorides (low phonon energies and refractive index, extensive optical window) and of oxides (high chemical stability and chemical resistance, higher solubility of RE3+). From the viewpoint of applications, when it comes to the transmission and amplification of signal in telecommunications around 1.5 µm, and the generation of high power lasers around 1.0 µm, materials doped with Er3+ and Yb3+ are among the favorite. Furthermore, because Yb3+ presents higher absorption cross-section than Er3+ at the preferred excitation wavelength for both these ions (980 nm), the former can act as an efficient sensitizer of excitation energy with subsequent transfer to the latter. We present the synthesis, and structural and spectroscopic characterization of new flurophosphate glasses doped with Er3+ or Yb3+ and co-doped with both, in the compositional system 25BaF225SrF2(30x)Al(PO3)3 xAlF3 (20- z)YF3:zREF3 with x = 20 or 15, RE = Er3+ and/or Yb3+ and z = 0.25, 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0 and 5.0 mol%. The samples were obtained by conventional melt quenching technique and characterized by Raman, solid state NMR and UV-VIS spectroscopy. From the NMR studies of 19F, it was shown that there is a maximum fluoride loss of 20% in the samples. Even so, the remaining quantity was enough to assure a favorable chemical environment to the RE3+ emissions. Little differences were detected between the samples with 20 and 15 mol% AlF3 for the same dopant concentration. For Er3+, lifetimes of the emitting level 4I13/2 of the order of 10 ms result in fluorescence quantum efficiency values (η = 85%), and similarly, for Yb3+, long lifetimes of the excited state 2F5/2 (τ = 1,7 ms) were measured. In co-doped samples with 4.0 mol% YbF3 and 0.25, 1.0 and 2.0 mol% ErF3 the decrease in lifetime of Yb3+ and increase in lifetime of Er3+ indicate that the Yb→Er energy transfer is efficient in this system. In general, the results indicate that the studied glasses are potential candidates for optical applications.
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Avaliação ecotoxicológica de herbicidas empregado no cultivo de arroz irrigado, desenvolvimento e validação de método analítico para detecção e quantificação de bentazona em água / Toxicological evaluation of herbicides used in rice cultivation, development and validation of analytical method for the detection and quantification of bentazone in waterSousa, Paula Rodrigues de 11 March 2016 (has links)
O modelo produtivo da Revolução Verde iniciado no pós-guerra, buscou elevar a produtividade agrícola, com o discurso de suprir as necessidades alimentares de uma crescente população mundial, instalando novas tecnologias que utilizam fertilizantes e pesticidas a fim de garantir elevada produção no campo. A cultura de arroz irrigado, desde o século XX, é a principal atividade agrícola da região do Vale do Paraíba, exibindo uso contínuo de pesticidas com o intuito de combater as pragas. Os recursos hídricos são os mais afetados devido à agricultura exigir elevado suprimento de água, conduzindo o desenvolvimento das riziculturas próximo aos rios. O comprometimento destes recursos naturais gera prejuízos às espécies aquáticas e a saúde humana, principalmente quando são utilizados para abastecimento público. Tal situação exige controle e estudos que possibilitem o monitoramento de pesticidas no ambiente e, que possibilitem conhecer e determinar os efeitos tóxicos que são causados aos organismos, em decorrência da exposição a estas substâncias químicas. Novos métodos analíticos com sensibilidade e robustez adequados, que correlacionem o desenvolvimento e a otimização de maneira lógica e organizada, devem ser desenvolvidos e validados a fim de possibilitar a quantificação confiável destes compostos em água. Neste sentido, este trabalho propôs um estudo para avaliar toxicidade dos ingredientes ativo, bentazona e glifosato, empregados nas culturas de arroz irrigado localizadas no munícipio de Canas/SP, sobre os organismos aquáticos Daphnia similis e Pseudokirchneriella subcaptata. Assim como, o desenvolvimento e a validação de um método cromatográfico para a determinação de bentazona em água. Os resultados da avaliação da toxicidade mostraram que o bentazona e o glifosato apresentaram toxicidade aguda a D. similis em concentrações >= 0,3 e 4,4 mg L-1, respectivamente. No estudo da toxicidade crônica a P. subcaptata, o bentazona mostrou-se tóxico nas concentrações analisadas, ocasionando até 86% de inibição do crescimento algáceo. O glifosato agiu positivamente sobre a biomassa algal, o crescimento aumentou em 186 a 268 % de acordo com as concentrações avaliadas. O método cromatográfico foi desenvolvido e validado seguindo os principais guias de validação analítica, INMETRO, ANVISA, EURACHEM e IUPAC. A faixa linear, obtida após a validação do método, encontra-se compreendida entre 0,12 a 6,00 mg L-1. Os limites de detecção (LD) e quantificação (LQ) determinados foram de 0,08 e 0,12 mg L-1, respectivamente. Aplicando o método cromatográfico desenvolvido, foi possível determinar resíduos de bentazona em amostras de água coletada do Rio Canas, obtendo concentrações que variaram de 0,199 a 5,524 mg L-1 durante os meses de outubro, novembro e dezembro de 2015. / The production model of the Green Revolution started after the war, sought to raise agricultural productivity, with the speech to meet the food needs of a growing world population, installing new technologies that use fertilizers and pesticides to ensure high production in the field. The cultivation of rice, from the twentieth century is the main agricultural activity of the Paraiba Valley region, displaying continuous use of pesticides in order to combat pests. Water resources are the most affected due to the agriculture requiring high water supplies, leading the development of riziculturas close to rivers. The commitment of these natural resources generates losses to aquatic species and human health, especially when used for public supply. This situation requires control and studies for pesticide monitoring in the environment and to enable know and determine the toxic effects that are caused to organisms, as a result of exposure to these chemicals. New analytical methods with sensitivity and robustness appropriate, to correlate the development and optimization of logical and organized manner, must be developed and validated to allow reliable quantification of these compounds in water. In this sense, this paper proposed a study to evaluate the toxicity of active ingredients, bentazon and glyphosate employed in rice crops located in the municipality of Canas / SP on aquatic organisms Daphnia similis and Pseudokirchneriella subcaptata. As the development and validation of a chromatographic method for the determination of bentazone in water. The results of the evaluation of toxicity and showed that bentazone glyphosate had acute toxicity to D. similis at concentrations >= 0.3 and 4.4 mg L-1, respectively. In the study of chronic toxicity P. subcaptata, the bentazone proved toxic in the concentrations examined, leading to 86% inhibition of algal growth. Glyphosate act positively on the algal biomass, increased growth in 186 to 268% according to the concentrations tested. The chromatographic method was developed and validated following the main tabs of analytical validation, INMETRO, ANVISA, EURACHEM and IUPAC. The linear range, obtained after the validation of the method, is in the range from 0.12 to 6.00mg L-1. The limits of detection (LOD) and quantitation (LOQ) were determined from 0.08 to 0.12 mg L-1, respectively. Applying the chromatographic method developed, it was possible to determine bentazone residues in water samples collected from the Rio Canas, obtaining concentrations ranging from 0.199 to 5.524 mg L-1 during the months of October, November and December 2015.
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Estudo da fotodegradação do bisfenol A em solução aquosa via fotólise direta. / Study of the photodegradation of bisphenol A in aqueous solution by direct photolysis.Santos, Flaviane da Silva 03 October 2016 (has links)
Neste trabalho, estudou-se a degradação do bisfenol A (BPA) em solução aquosa através da fotólise direta sob radiação UV em 254 nm. Os experimentos foram realizados um reator fotoquímico tubular de vidro de 3,9 L, equipado com uma lâmpada de vapor de mercúrio de baixa pressão tubular concêntrica (36 W). Avaliaram-se os efeitos da taxa específica de emissão de fótons (0,87×10 18 ; 1,4×1018 e 3,6×1018 fótons L-1 s-1 ) e da concentração inicial de BPA (10 a 50 mg L-1 ), conforme um projeto experimental Doehlert. Os resultados dos experimentos indicaram que a degradação do BPA diminui com o aumento de sua concentração inicial, seguindo decaimento de pseudo primeira-ordem. A constante cinética de velocidade de degradação do BPA variou de 0,001 a 0,0066 min-1 , enquanto a porcentagem de degradação de BPA ao final de 120 minutos variou de 14 a 55%; já a remoção do carbono orgânico total variou entre 1,5 e 12,5%. Houve a formação de produtos persistentes e as espécies reativas de oxigênio (1 O2 oOH ) mostraram-se muito importantes durante a degradação do BPA. O rendimento quântico para fotólise de BPA foi de 0,0075 mol BPA mol fótons-1, determinado a partir dos dados experimentais através de um modelo matemático para degradação fotolítica do BPA em função do tempo. Para tanto, considerou-se um sistema de tratamento formado por um reator tubular e um tanque de mistura com recirculação entre eles, sendo o reator tubular tratado como uma série de três reatores contínuos de mistura perfeita (CSTR) associados entre si. Através da análise estatística dos dados experimentais para duas respostas (constante específica de degradação do BPA e porcentagem de degradação do BPA ao final de 120 minutos) avaliaram-se os efeitos das variáveis envolvidas (concentração inicial de BPA e taxa específica de emissão de fótons). / The aim of this study was to evaluate bisphenol A (BPA) degradation in aqueous solution by direct photolysis under UV radiation at 254 nm, considering the effects of the specific rate of photon emission (0.87×1018; 1.4×1018 and 3.6×1018 fótons L-1 s-1) and the initial BPA concentration (10-50 mg L-1), according to a Doehlert experimental design. The experiments were performed in a glass tubular photochemical reactor of 3.9 L equipped with a concentric low pressure mercury vapor lamp of 36 W. The experimental results indicated that BPA degradation decreases with increasing initial concentration, following pseudo first-order decay, and increases with increasing specific rate of photon emission. The values of the specific BPA degradation rate varied in the range 0.001-0.0066 min-1, while BPA percent degradation at 120 minutes of irradiation varied from 14 to 55%; TOC removal varied from 1.5 to 12.5%. Persistent degradation products were formed, and oxygen reactive species (1O2, oHO) showed to exhibit an important role during BPA degradation. The obtained quantum yield of BPA photolysis was 0.0075 mol BPA mol photons-1, determined from the experimental data through a mathematical model for BPA photolytic degradation versus time. With that aim a treatment system formed by a tubular reactor connected with a mixing tank with recirculation between them was considered; the tubular reactor was treated as a series of three associated continuous perfect mixing reactors (CSTR). Through statistical analysis of the experimental data for two responses (specific BPA degradation rate and BPA percent degradation at 120 minutes), the effects of the variables involved in BPA degradation (initial BPA concentration and specific rate of photon emission) were discussed.
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