COELHO, J. A. Estudos de adsorção de gases ácidos em faujasitas: experimentos e simulação molecular. 2012. 78 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-10-18T17:52:25Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_jacoelho.pdf: 3314146 bytes, checksum: 7e6d338bf64dacffd5996ce2afc75140 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-10-18T17:52:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_jacoelho.pdf: 3314146 bytes, checksum: 7e6d338bf64dacffd5996ce2afc75140 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-10-18T17:52:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_jacoelho.pdf: 3314146 bytes, checksum: 7e6d338bf64dacffd5996ce2afc75140 (MD5) Previous issue date: 2012-02-24 / Natural gas and biogas have in their composition methane, carbon dioxide, nitrogen, hydrogen, sulfur compounds (including hydrogen sulfide), etc. The carbon dioxide (CO2) and hydrogen sulfide (H2S) are highly undesirable. CO2 decreases the combustion power of the natural gas and H2S is an extremely toxic gas. Moreover, in the presence of moisture, they generate acids that corrode pipes and equipment. The absorption in amines solution is the conventional process to removal these gases. However, this process spends a lot of energy with the regeneration of the amines, besides forming corrosive by-products due to degradation of these. Thus, the physical adsorption using zeolites is a promising alternative for remove these gases. The aim of this study is to evaluate the adsorption of acid gases, CO2 and H2S, in pure, NaY and NaX, and modified, AgX, CaX and USY (dealuminated zeolite), faujasites through experimental methods and molecular simulation. The AgX and CaX zeolites were obtained by modifying the NaX zeolite. All absorbents were obtained and characterized. Experimental adsorption isotherms were obtained of CO2 on all studied adsorbents at 25 °C. The force field parameters were obtained by fitting to our own experimental data, CO2 in faujasites, and validated with available data taken from the literature, H2S in faujasites, by simulated isotherms using the Grand Canonical Monte Carlo (GCMC) method. / Tanto o gás natural quanto o biogás possuem em sua composição metano, dióxido de carbono, nitrogênio, hidrogênio, compostos sulfurados (incluindo o sulfeto de hidrogênio), etc. O dióxido de carbono (CO2) e o ácido sulfídrico, ou sulfeto de hidrogênio (H2S) são gases altamente indesejáveis. O CO2 diminui o poder de combustão do gás natural e o H2S é um gás extremamente tóxico. Além disso, na presença de umidade, ambos geram ácidos que corroem tubulações e equipamentos. A absorção em solução de aminas é o processo convencional de remoção destes gases. Entretanto, este processo despendem muito gasto energético com a regeneração das aminas, além de formar subprodutos corrosivos devido à degradação destas. Desta maneira, a adsorção física em zeolitas é uma alternativa promissora para a remoção destes gases. Assim, este trabalho tem por objetivo estudar a adsorção de gases ácidos, CO2 e H2S, em faujasitas puras, NaY e NaX, e modificadas, AgX, CaX e USY (zeolita dealuminizada ou ultraestabilizada) através de metodologias experimentais e de simulação molecular. As zeolitas AgX e CaX foram obtidas através da modificação da zeolita NaX. Todos os adsorventes foram caracterizados, quanto à estrutura cristalina, composição química e características texturais, e foram obtidas isotermas experimentais a 25 ºC de CO2 em todos os adsorventes estudados. Foi utilizado o método de Monte Carlo no ensemble Grande Canônico (GCMC) para obter as isotermas simuladas e os parâmetros do campo de força capazes de reproduzir dados experimentais de CO2 e H2S em faujasitas.

OLIVEIRA, Georgia Mesquita de. Efeito do pré-tratamento foliar com H2O2 sobre o proteoma e enzimas antioxidantes em plantas de feijão-de-corda submetidas ao estresse salino. 2016. 126 f. Tese (Doutorado em Bioquímica)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Anderson Silva Pereira (anderson.pereiraaa@gmail.com) on 2017-03-29T15:35:42Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_gmoliveira.pdf: 2314756 bytes, checksum: c3c225c3b273655ee9ceb0f169022c77 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-03-29T17:09:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_gmoliveira.pdf: 2314756 bytes, checksum: c3c225c3b273655ee9ceb0f169022c77 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-29T17:09:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_gmoliveira.pdf: 2314756 bytes, checksum: c3c225c3b273655ee9ceb0f169022c77 (MD5) Previous issue date: 2016 / The cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.] has a great nutritional an socioeconomic importance in Brazil. However, in the Northeastern there is a decline in its agricultural production, which might be associated with an increased salinity in the soil. It is know that salinity causes metabolic changes, accelerating the production of reactive oxygen species (ROS). They lead to several damage in cells, but also play a crucial role as signaling molecules for acclimation to various abiotic stresses. For this reason, the aim of this work was to evaluate the effects of hydrogen peroxide (H2O2) leaf pretreatment in cowpea plants on acclimation to salt stress, studying the physiological, biochemical and molecular mechanisms. Therefore, two experiments were conducted in a greenhouse under hydroponic conditions, using the cowpea, cultivar TVu 2331. In the first experiment, were evaluated physiological change induced by H2O2 leaf spraying pretreatment in different concentrations (1, 5, 10, 25, 50 e 100 mM), in cowpea plants subjected to salt treatment (NaCl 80 mM). The results showed that the spraying with 25 mM H2O2 solution was able to alleviate the deleterious effects of salinity on growth. From this point, in the second experiment, were evaluated the effects of this concentration of H2O2 leaf pretreatment on the biochemical and proteomic changes in plants during saline treatment. It was found the involvement of enzymes SOD and CAT in the initial times after spraying of H2O2, indicating an antioxidant response. However, in the presence of NaCl, the lipid peroxidation was not reduced by H2O2 spraying. In the proteomic study it was verified that pretreated with water and salt treatment altered the expression of 38 proteins, as H2O2 pretreatment and saline treatment were able to alter expression of 28 proteins and pretreatment with H2O2 was only able to change expression 11 proteins. Among these proteins, 44 of them had their identity determined by mass spectrometry (ESI-Q-TOF). Most of the identified proteins in the treatments performed were related to the photosynthetic process, to protection / defense and to carbohydrate metabolism. However, in the saline treatment revealed a decrease in the expression the proteins related to photosynthesis, it was observed that the pretreatment with H2O2 was able to enhance the expressed proteins, such as Rubisco and protein related to oxygen evolution (OEE2). In addition, that treatment displayed the largest number of proteins associated with protection/defense, such as glutathione reductase, chloroplast chaperonin, cytosolic APX and POB1 BTB/POZ. These data should contribute to a better understanding of the biochemical and molecular mechanisms of cowpea, TVu cultivar, involved in acclimation to salt stress previously treated with H2O2. The acquired knowledge generates perspectives for the development of biotechnological strategies in order to obtain cultivars that are more tolerant to salinity. / O feijão-de-corda [Vigna unguiculata (L.) Walp. ] tem grande importância nutricional e socioeconômica no Brasil. Entretanto, no Nordeste há um declínio da sua produção agrícola, que pode estar associado com o aumento da salinidade do solo. É conhecido que a salinidade causa mudanças metabólicas, acelerando a produção das espécies reativas de oxigênio (EROS). Elas levam a diversos danos na célula, mas também desempenham um papel crucial como moléculas sinalizadoras na aclimatação a vários estresses abióticos. Por essa razão, o objetivo desse trabalho foi avaliar os efeitos do pré-tratamento foliar com peróxido de hidrogênio (H2O2) em plantas de feijão-de-corda sobre a aclimatação ao estresse salino, estudando os mecanismos fisiológicos, bioquímicos e moleculares. Para tanto, dois experimentos foram conduzidos em casa de vegetação, sob condições hidropônicas, utilizando a cultivar TVu 2331. No primeiro experimento foram avaliadas as mudanças fisiológicas, induzidas pelo pré-tratamento foliar de H2O2 em diferentes concentrações (1, 5, 10, 25, 50 e 100 mM), em plantas submetidas ao tratamento salino (NaCl 80 mM). Os resultados demonstraram que a pulverização da solução de H2O2 na concentração de 25 mM foi capaz de amenizar os efeitos deletérios da salinidade sobre o crescimento. A partir disso, em um segundo experimento foram avaliados os efeitos dessa concentração de H2O2 no pré-tratamento foliar sobre as mudanças bioquímicas e proteômicas em plantas sob tratamento salino. Constatou-se o envolvimento das enzimas SOD e CAT nos tempos iniciais após a aplicação de H2O2, indicando uma resposta antioxidante. Entretanto, na presença de NaCl, a peroxidação lipídica não foi reduzida devido a pulverização foliar com H2O2. No estudo proteômico verificou-se que o pré-tratamento com água e tratamento salino foi capaz de modificar a expressão de 38 proteínas, o pré-tratamento com H2O2 e tratamento salino alterou a expressão de 28 proteínas e o pré-tratamento com H2O2 modificou a expressão de 11 proteínas. Entre essas proteínas, 44 tiveram suas identidades determinadas por espectrometria de massa (ESI-Q-TOF). A maioria das proteínas identificadas nos tratamentos realizados estavam relacionadas com o processo de fotossíntese, proteção/defesa e ao metabolismo dos carboidratos. Enquanto que o tratamento salino revelou uma diminuição da expressão das proteínas fotossintéticas, o pré-tratamento com H2O2 possibilitou primordialmente o seu aumento, como observado para a Rubisco e da proteína relacionada a evolução do oxigênio (OEE2). Esse tratamento foi também capaz de ativar proteínas envolvidas na proteção/defesa como: redutase da glutationa, chaperonina cloroplástica, APX citosólica e POB1 BTB/POZ. Os dados obtidos revelam respostas bioquímicas e moleculares da cultivar TVu envolvidas na aclimatação ao estresse salino, previamente tratados com H2O2. O conhecimento adquirido gera perspectivas para o desenvolvimento de estratégias biotecnológicas a fim de se obter cultivares mais tolerantes à salinidade.

Um dos problemas em Estações de Tratamento de Efluentes (ETEs) é a emissão de sulfeto de hidrogênio (H2S), podendo causar danos à saúde de populações humanas e aos ecossistemas. Para controlar a produção desse gás gerado por Bactérias Redutoras de Sulfato (BRS), Bactérias Oxidadoras de Enxofre (BOE) podem ser utilizadas na conversão de H2S em sulfato. A tese foi dividida em dois estudos: no estudo 1, foi realizado um teste piloto para definir a melhor metodologia para detecção de sulfato em caldo inorgânico. A detecção de sulfato foi realizada a partir de espectrofotometria, por EAA e cromatografia iônica, utilizando a linhagem Paracoccus pantotrophus ATCC 35512 como padrão de referência, sendo incubada em caldo inorgânico suplementado com tiossulfato de sódio (Na2S2O3.5H2O), sulfeto de sódio (Na2S) e sulfito de sódio (Na2SO3), separadamente. O método cromatográfico foi o mais sensível para detectar sulfato, e o caldo inorgânico contendo tiossulfato de sódio foi o único que apresentou resultados diferentes em relação ao controle negativo. Tais resultados foram utilizados como padrão de referência para avaliar a produção de sulfato produzido por isolados bacterianos selecionados de diferentes ETEs. Assim, por processo de enriquecimento a partir de 8 meios seletivos, foram prospectados 37 isolados bacterianos de 5 ETEs. Posteriormente, foi feita a triagem a partir de curvas de crescimento, selecionando 12 isolados. Estes, por sua vez, foram submetidos a um novo processo de seleção (atividade respirométrica e detecção de sulfato), com o objetivo de eleger um consórcio bacteriano para ser testado em um efluente com problemas de emissão de H2S. Os 12 isolados foram identificados por sequenciamento parcial do gene 16 S do RNA ribossômico e, por comparações com as sequências obtidas pelo NCBI, a maioria se aproximou do gênero Pseudomonas (9/12). No entanto, na última etapa de seleção, não foi observada produção biológica de sulfato pelos isolados selecionados, não sendo possível obter um consórcio bacteriano potencialmente competente para controle das emissões de H2S em ETEs. Por outro lado, no estudo 2 desta tese, avaliou-se a distribuição (composição, estrutura e abundância) das principais famílias de BRS e BOE a partir de 6 pontos amostrais de 5 ETEs pela metodologia de sequenciamento de alto desempenho, utilizando a porção V6 do 16S do RNA ribossômico como marcador. Táxons específicos de BRS e BOE foram correlacionados com alguns fatores abióticos: origem do efluente (doméstico/industrial), o teor de oxigênio, o tipo de amostra (lodo ativado, biorreator anaeróbico ou lagoa de estabilização) e os atributos físico-químicos. Quando as 22 famílias de BRS e BOE foram agrupadas, as amostras apresentaram uma distribuição marcante, demonstrando padrões de agrupamento de acordo com o tipo de amostra. Para BOE, as famílias mais abundantes foram Spirochaetaceae, Chromatiaceae, Helicobacteriaceae, Rhodospirillaceae e Neisseriaceae, enquanto que, para SRB, foram Syntrophaceae, Desulfobacteraceae, Nitrospiraceae e Desulfovibriaceae. A estrutura e a composição das principais famílias relacionadas ao ciclo do enxofre também foram influenciadas por seis atributos químicos (enxofre, potássio, zinco, manganês, fósforo e nitrogênio). O enxofre foi o que mais influenciou a variação das comunidades bacterianas nas ETEs analisadas (λ = 0,14, p = 0,008). As OTU afiliadas a Syntrophus mostraram a maior resposta ao aumento do enxofre total. Todas essas descobertas podem contribuir para melhorar a compreensão em relação às comunidades de BRS e BOE, com a finalidade de buscar estratégias para melhor controlar as emissões de H2S em ETEs. / One of the problems in Wastewater Treatment Plants (WWTPs) is the increased emissions of hydrogen sulphide (H2S), which can cause harm to the health of human populations and ecosystems. To control the production of this gas generated by Sulphate Reducing Bacteria (SRB), it is possible to use Sulfur Oxidizing Bacteria (SOB) to convert H2S to sulfate. The thesis was divided in two studies: in study 1, a pilot test was conducted to define the best methodology for the detection of sulfate in inorganic broth. Sulphate detection was performed using spectrophotometry, EAA and ion chromatography, using the Paracoccus pantotrophus strain ATCC 35512 as reference standard, and incubated in inorganic broth supplemented with sodium thiosulfate (Na2S2O3.5H2O), sodium sulfate (Na2S) and sodium sulfite (Na2SO3), separately. The chromatographic method was the most sensitive to detect sulphate and the inorganic broth containing sodium thiosulphate was the only one that presented different results in relation to the negative control. These results were used as reference standard to evaluate the production of sulfate produced by bacterial isolates selected from different WWTPs. Thus, by enrichment process from 8 selective media, 37 bacterial isolates from 5 WWTPs were prospected. Subsequently, there were screening processes from growth curves, selecting 12 isolates. These, in turn, underwent a new selection process (respirometric activity and sulfate detection), with the objective of electing a bacterial consortium to be tested in an effluent with H2S emission problems. The 12 isolates were identified by partial sequencing of the 16S rRNA gene and, by comparisons with the sequences obtained by the NCBI, the majority approached the genus Pseudomonas (9/12). However, in the last stage of selection, the biological production of sulfate was not verified for the selected isolates, and it was not possible to obtain a bacterial consortium potentially competent to control H2S emissions in WWTPs. On the other hand, in study 2 of this thesis, the distribution (composition, structure and abundance) of the main SRB and SOB families was evaluated from 5 WWTPs samples based on the high performance sequencing, using the V6 portion of the 16S rRNA as marker. SRB and SOB specific taxa were correlated with some abiotic factors: effluent origin (domestic/industrial), oxygen content, type of sample (activated sludge, anaerobic bioreactor or stabilization pond) and physical-chemical attributes. When the 22 SRB and SOB families were grouped, the samples presented a striking distribution, demonstrating grouping patterns according to the type of sample. For SOB, the most abundant families were Spirochaetaceae, Chromatiaceae, Helicobacteriaceae, Rhodospirillaceae and Neisseriaceae, whereas, for SRB, they were Syntrophaceae, Desulfobacteraceae, Nitrospiraceae and Desulfovibriaceae. The structure and composition of the main families related to the sulfur cycle were also influenced by six chemical attributes (sulfur, potassium, zinc, manganese, phosphorus and nitrogen). Sulfur was the one that most influenced the variation of the bacterial communities in the WTTPs analyzed (λ = 0.14, p = 0.008). The OTUs affiliated to Syntrophus showed the greatest response to the increase in total sulfur. All of these findings may contribute to better understanding of the SRB and SOB communities in order to seek strategies to better control H2S emissions in WTTPs.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:09:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_5239_Leandro_Melo _de Sa_Tese_PPGEA_2011.pdf: 1619317 bytes, checksum: 7431cf22873b65867174331de17ae1c9 (MD5) Previous issue date: 2011-08-26 / Os modelos de emissão de gases em estações de tratamento de esgotos (ETE) são baseados em um balanço de massa para o composto na fase líquida em cada processo de tratamento. Nesse balanço de massa são incluídos os mecanismos de remoção do composto da fase líquida (volatilização, stripping, biodegradação, oxidação química), resultantes da sua interação com o meio reacional, através de processos físicos, químicos e biológicos, típicos de cada processo de tratamento. A emissão de gases odorantes no tratamento de esgotos domésticos compreende um grande número de compostos, sendo o sulfeto de hidrogênio (H2S) o principal responsável por incômodo olfativo, devido a sua considerável taxa de emissão e ao seu baixo limite de percepção (0,5 ppb). Esse composto também é capaz de causar efeitos adversos à saúde humana podendo levar a morte em altas concentrações. Os sistemas de tratamento aeróbios de esgotos podem oxidar compostos odorantes, como o H2S, e convertê-los em compostos não odorantes. O tratamento anaeróbio de esgoto contendo sulfato pode levar a formação de H2S, que pode volatilizar para atmosfera e causar impacto ambiental. A formação de H2S é um processo no qual o sulfato atua como aceptor de elétrons durante a oxidação de compostos orgânicos, numa reação mediada por bactérias redutoras de sulfato (BRS), que reduzem sulfato em H2S. Este trabalho objetiva (1) verificar a importância do mecanismo de remoção de H2S por oxidação química em um biofiltro aerado submerso usando quatro modelos para a oxidação química do H2S; (2) investigar o efeito da velocidade do vento sobre a volatilização do H2S a partir de superfícies quiescentes em um túnel de vento e comparar com as predições de três modelos de volatilização; (3) estimar a formação de H2S na fase líquida em um reator anaeróbio (UASB), e comparar a emissão de H2S determinada experimentalmente com as predições de três modelos de emissão, considerando a formação e a volatilização de H2S no balanço de massa dos modelos de emissão. Os principais mecanismos de remoção de H2S no biofiltro foram a biodegradação e a oxidação química. A biodegradação foi o principal mecanismo de remoção de H2S quando a oxidação química foi calculada por três dos quatro modelos de oxidação química investigados. Stripping e volatilização apresentaram mínimas contribuições para a remoção de H2S no biofiltro. A velocidade de fricção mostrou fraca influência sobre o coeficiente global de transferência de massa para o H2S determinado com túnel de vento, indicando que a volatilização do H2S pode ser considerada independente da velocidade do vento quando a velocidade de fricção é menor que 0,3 m s-1. Para elevadas velocidades do vento, o H2S pode exibir volatilização dependente da velocidade de fricção, como sugerido nos modelos de volatilização. O modelo WATER9 apresentou melhor concordância com os resultados experimentais, embora tenha superestimado o coeficiente global de transferência de massa para o H2S por um fator de 4,0. Os demais modelos superestimaram o coeficiente global de transferência de massa para o H2S. A formação de H2S no reator UASB apresentou média de 412,5 g s-1, equivalente a formação média específica de 15,6 g m-3 s-1, e mostrou ser majoritariamente devido ao consumo de acetato (66%), seguida do uso de hidrogênio (25%) e da degradação de propionato (9%). Os modelos TOXCHEM+ e WATER9 exibiram melhor habilidade em estimar a taxa de emissão total de H2S no reator UASB. Os modelos de emissão investigados superestimaram a taxa de emissão de H2S no decantador do reator. Entretanto, a predição dos modelos resultou dentro do intervalo de confiança de 95% para a taxa de emissão total média do reator, em seis de doze experimentos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6383.pdf: 2742883 bytes, checksum: 5112e9843584df5fa969b2e48a183ced (MD5) Previous issue date: 2014-09-18 / Financiadora de Estudos e Projetos / Fossil Fuels have been used for more than a century as energy sources and vectors. Albeit their high energy densities and easy transport and containment, their availability is limited and they are notorious local pollution and global warming drivers, delivering no sustainability. Hydrogen Fuel Cells are a promising alternative for its substitution. However, more technological development is necessary for the production, conversion and especially for the storage of Hydrogen. Several materials absorb hydrogen, storing it through physical or chemical bonds. Innumerous research efforts have been conducted for the discovery of new such materials and for the enhancement of their hydrogen storage properties. The present work attempted to quantify these efforts through Scientometrics, revealing their time evolution, main material classes and work strategies of countries and institutions. Scientific Publications in the field were collected and processed by Text Mining associated with Bibliometrics. Technological Indicators were elaborated and analyzed with Technological Forecasting and Competitive Intelligence tools. We mapped the time evolution of the publications in the field, in the Materials Classes and in the main countries, the concentration of efforts per Country, and the main Institutions per Materials Class. From 2010 we observed a reduction in the number of Publications, related to the frustration of the exaggerated expectancies generated in the previous decade s Hydrogen Hype, associated with the transfer of efforts to Battery based Electrical and Hybrid Vehicles. Among the Materials classes, Metal Organic Frameworks stood out for their highest number of publications and growth, although its research only recently gained momentum. The main Countries were split into those that showed a recent growth in the number of publications and those that stagnated after 2010. From the general analysis of the field and the strategies of the main countries and research institutions, we expect to support decision making in the field, concerning amongst others: the allocation of human and monetary resources, effort directing, partnership formation and benchmarking. / Fossil Fuels have been used for more than a century as energy sources and vectors. Albeit their high energy densities and easy transport and containment, their availability is limited and they are notorious local pollution and global warming drivers, delivering no sustainability. Hydrogen Fuel Cells are a promising alternative for its substitution. However, more technological development is necessary for the production, conversion and especially for the storage of Hydrogen. Several materials absorb hydrogen, storing it through physical or chemical bonds. Innumerous research efforts have been conducted for the discovery of new such materials and for the enhancement of their hydrogen storage properties. The present work attempted to quantify these efforts through Scientometrics, revealing their time evolution, main material classes and work strategies of countries and institutions. Scientific Publications in the field were collected and processed by Text Mining associated with Bibliometrics. Technological Indicators were elaborated and analyzed with Technological Forecasting and Competitive Intelligence tools. We mapped the time evolution of the publications in the field, in the Materials Classes and in the main countries, the concentration of efforts per Country, and the main Institutions per Materials Class. From 2010 we observed a reduction in the number of Publications, related to the frustration of the exaggerated expectancies generated in the previous decade s Hydrogen Hype, associated with the transfer of efforts to Battery based Electrical and Hybrid Vehicles. Among the Materials classes, Metal Organic Frameworks stood out for their highest number of publications and growth, although its research only recently gained momentum. The main Countries were split into those that showed a recent growth in the number of publications and those that stagnated after 2010. From the general analysis of the field and the strategies of the main countries and research institutions, we expect to support decision making in the field, concerning amongst others: the allocation of human and monetary resources, effort directing, partnership formation and benchmarking. / Combustíveis fósseis vêm sendo utilizados há mais de um século como fontes de energia e vetores energéticos. Apesar das altas densidades energéticas e fáceis transporte e contenção, sua disponibilidade é limitada e ocasionam poluição local e aquecimento global, não entregando sustentabilidade. Células a Combustível a Hidrogênio são uma alternativa promissora para sua substituição. No entanto, são necessários aprimoramentos tecnológicos na produção, conversão e especialmente no armazenamento do Hidrogênio. Diversos materiais absorvem hidrogênio, armazenando-o por adsorção ou quimicamente no estado sólido. Inúmeras pesquisas vê sendo realizadas para a descoberta e a melhoria das propriedades destes materiais. O presente trabalho buscou quantificar estas pesquisas através da Cientometria, revelando sua evolução temporal, as principais classes de materiais e as estratégias de atuação de países e instituições. Partindo de publicações científicas da área, utilizamos a Mineração de Textos associada à Bibliometria, elaborando Indicadores Tecnológicos e os analisando através da Prospecção Tecnológica e da Inteligência Competitiva. Mapeamos a evolução das publicações em todo o campo, nas classes de materiais e nos principais países, a concentração de esforços por país e as principais instituições por classe de materiais. Observamos a partir de 2010 uma redução no crescimento das publicações, relacionada à frustração das expectativas exageradas da década anterior e ao redirecionamento das atenções para veículos elétricos e híbridos a bateria. Entre as classes de materiais, destacaram-se as Redes Metalorgânicas por seu surgimento recente e crescimento acelerado. Os principais países se dividiram entre os que apresentaram crescimento recente e os que apresentaram estagnação após 2010. A partir da análise geral do setor e das estratégias dos principais países e principais instituições de pesquisa, esperamos apoiar a tomada de decisões na área, por exemplo, na alocação de recursos humanos e financeiros, direcionamento de esforços, formação de parcerias e benchmarking. / Combustíveis fósseis vêm sendo utilizados há mais de um século como fontes de energia e vetores energéticos. Apesar das altas densidades energéticas e fáceis transporte e contenção, sua disponibilidade é limitada e ocasionam poluição local e aquecimento global, não entregando sustentabilidade. Células a Combustível a Hidrogênio são uma alternativa promissora para sua substituição. No entanto, são necessários aprimoramentos tecnológicos na produção, conversão e especialmente no armazenamento do Hidrogênio. Diversos materiais absorvem hidrogênio, armazenando-o por adsorção ou quimicamente no estado sólido. Inúmeras pesquisas vê sendo realizadas para a descoberta e a melhoria das propriedades destes materiais. O presente trabalho buscou quantificar estas pesquisas através da Cientometria, revelando sua evolução temporal, as principais classes de materiais e as estratégias de atuação de países e instituições. Partindo de publicações científicas da área, utilizamos a Mineração de Textos associada à Bibliometria, elaborando Indicadores Tecnológicos e os analisando através da Prospecção Tecnológica e da Inteligência Competitiva. Mapeamos a evolução das publicações em todo o campo, nas classes de materiais e nos principais países, a concentração de esforços por país e as principais instituições por classe de materiais. Observamos a partir de 2010 uma redução no crescimento das publicações, relacionada à frustração das expectativas exageradas da década anterior e ao redirecionamento das atenções para veículos elétricos e híbridos a bateria. Entre as classes de materiais, destacaram-se as Redes Metalorgânicas por seu surgimento recente e crescimento acelerado. Os principais países se dividiram entre os que apresentaram crescimento recente e os que apresentaram estagnação após 2010. A partir da análise geral do setor e das estratégias dos principais países e principais instituições de pesquisa, esperamos apoiar a tomada de decisões na área, por exemplo, na alocação de recursos humanos e financeiros, direcionamento de esforços, formação de parcerias e benchmarking.

Um dos problemas em Estações de Tratamento de Efluentes (ETEs) é a emissão de sulfeto de hidrogênio (H2S), podendo causar danos à saúde de populações humanas e aos ecossistemas. Para controlar a produção desse gás gerado por Bactérias Redutoras de Sulfato (BRS), Bactérias Oxidadoras de Enxofre (BOE) podem ser utilizadas na conversão de H2S em sulfato. A tese foi dividida em dois estudos: no estudo 1, foi realizado um teste piloto para definir a melhor metodologia para detecção de sulfato em caldo inorgânico. A detecção de sulfato foi realizada a partir de espectrofotometria, por EAA e cromatografia iônica, utilizando a linhagem Paracoccus pantotrophus ATCC 35512 como padrão de referência, sendo incubada em caldo inorgânico suplementado com tiossulfato de sódio (Na2S2O3.5H2O), sulfeto de sódio (Na2S) e sulfito de sódio (Na2SO3), separadamente. O método cromatográfico foi o mais sensível para detectar sulfato, e o caldo inorgânico contendo tiossulfato de sódio foi o único que apresentou resultados diferentes em relação ao controle negativo. Tais resultados foram utilizados como padrão de referência para avaliar a produção de sulfato produzido por isolados bacterianos selecionados de diferentes ETEs. Assim, por processo de enriquecimento a partir de 8 meios seletivos, foram prospectados 37 isolados bacterianos de 5 ETEs. Posteriormente, foi feita a triagem a partir de curvas de crescimento, selecionando 12 isolados. Estes, por sua vez, foram submetidos a um novo processo de seleção (atividade respirométrica e detecção de sulfato), com o objetivo de eleger um consórcio bacteriano para ser testado em um efluente com problemas de emissão de H2S. Os 12 isolados foram identificados por sequenciamento parcial do gene 16 S do RNA ribossômico e, por comparações com as sequências obtidas pelo NCBI, a maioria se aproximou do gênero Pseudomonas (9/12). No entanto, na última etapa de seleção, não foi observada produção biológica de sulfato pelos isolados selecionados, não sendo possível obter um consórcio bacteriano potencialmente competente para controle das emissões de H2S em ETEs. Por outro lado, no estudo 2 desta tese, avaliou-se a distribuição (composição, estrutura e abundância) das principais famílias de BRS e BOE a partir de 6 pontos amostrais de 5 ETEs pela metodologia de sequenciamento de alto desempenho, utilizando a porção V6 do 16S do RNA ribossômico como marcador. Táxons específicos de BRS e BOE foram correlacionados com alguns fatores abióticos: origem do efluente (doméstico/industrial), o teor de oxigênio, o tipo de amostra (lodo ativado, biorreator anaeróbico ou lagoa de estabilização) e os atributos físico-químicos. Quando as 22 famílias de BRS e BOE foram agrupadas, as amostras apresentaram uma distribuição marcante, demonstrando padrões de agrupamento de acordo com o tipo de amostra. Para BOE, as famílias mais abundantes foram Spirochaetaceae, Chromatiaceae, Helicobacteriaceae, Rhodospirillaceae e Neisseriaceae, enquanto que, para SRB, foram Syntrophaceae, Desulfobacteraceae, Nitrospiraceae e Desulfovibriaceae. A estrutura e a composição das principais famílias relacionadas ao ciclo do enxofre também foram influenciadas por seis atributos químicos (enxofre, potássio, zinco, manganês, fósforo e nitrogênio). O enxofre foi o que mais influenciou a variação das comunidades bacterianas nas ETEs analisadas (λ = 0,14, p = 0,008). As OTU afiliadas a Syntrophus mostraram a maior resposta ao aumento do enxofre total. Todas essas descobertas podem contribuir para melhorar a compreensão em relação às comunidades de BRS e BOE, com a finalidade de buscar estratégias para melhor controlar as emissões de H2S em ETEs. / One of the problems in Wastewater Treatment Plants (WWTPs) is the increased emissions of hydrogen sulphide (H2S), which can cause harm to the health of human populations and ecosystems. To control the production of this gas generated by Sulphate Reducing Bacteria (SRB), it is possible to use Sulfur Oxidizing Bacteria (SOB) to convert H2S to sulfate. The thesis was divided in two studies: in study 1, a pilot test was conducted to define the best methodology for the detection of sulfate in inorganic broth. Sulphate detection was performed using spectrophotometry, EAA and ion chromatography, using the Paracoccus pantotrophus strain ATCC 35512 as reference standard, and incubated in inorganic broth supplemented with sodium thiosulfate (Na2S2O3.5H2O), sodium sulfate (Na2S) and sodium sulfite (Na2SO3), separately. The chromatographic method was the most sensitive to detect sulphate and the inorganic broth containing sodium thiosulphate was the only one that presented different results in relation to the negative control. These results were used as reference standard to evaluate the production of sulfate produced by bacterial isolates selected from different WWTPs. Thus, by enrichment process from 8 selective media, 37 bacterial isolates from 5 WWTPs were prospected. Subsequently, there were screening processes from growth curves, selecting 12 isolates. These, in turn, underwent a new selection process (respirometric activity and sulfate detection), with the objective of electing a bacterial consortium to be tested in an effluent with H2S emission problems. The 12 isolates were identified by partial sequencing of the 16S rRNA gene and, by comparisons with the sequences obtained by the NCBI, the majority approached the genus Pseudomonas (9/12). However, in the last stage of selection, the biological production of sulfate was not verified for the selected isolates, and it was not possible to obtain a bacterial consortium potentially competent to control H2S emissions in WWTPs. On the other hand, in study 2 of this thesis, the distribution (composition, structure and abundance) of the main SRB and SOB families was evaluated from 5 WWTPs samples based on the high performance sequencing, using the V6 portion of the 16S rRNA as marker. SRB and SOB specific taxa were correlated with some abiotic factors: effluent origin (domestic/industrial), oxygen content, type of sample (activated sludge, anaerobic bioreactor or stabilization pond) and physical-chemical attributes. When the 22 SRB and SOB families were grouped, the samples presented a striking distribution, demonstrating grouping patterns according to the type of sample. For SOB, the most abundant families were Spirochaetaceae, Chromatiaceae, Helicobacteriaceae, Rhodospirillaceae and Neisseriaceae, whereas, for SRB, they were Syntrophaceae, Desulfobacteraceae, Nitrospiraceae and Desulfovibriaceae. The structure and composition of the main families related to the sulfur cycle were also influenced by six chemical attributes (sulfur, potassium, zinc, manganese, phosphorus and nitrogen). Sulfur was the one that most influenced the variation of the bacterial communities in the WTTPs analyzed (λ = 0.14, p = 0.008). The OTUs affiliated to Syntrophus showed the greatest response to the increase in total sulfur. All of these findings may contribute to better understanding of the SRB and SOB communities in order to seek strategies to better control H2S emissions in WTTPs.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:30:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_7347_Tese final Ronald Francisco.pdf: 289264 bytes, checksum: 488a53404ac95a766828ddadfe598f28 (MD5) Previous issue date: 2013-11-29 / Um dos motivos da gravitação não poder ser inclusa no modelo padrão e a sua não renormalizabilidade. Quase todas as propostas para a quantização da gravidade conduzem a existência de um comprimento mínimo que age como um regularizador natural. Tal efeito sugere uma relação de incerteza generalizada entre os operadores de posição e momento o que resulta em uma relação de comutação modi-cada desses operadores, e assim alterando toda a estrutura da mecânica quântica. Neste trabalho nos calculamos a ordem de grandeza deste comprimento mnimo atraves da energia do estado fundamental do átomo de hidrogênio na teoria de Dirac, baseado na relação de comutação de Quesne-Tkachuck. Comparando com dados experimentais, nos obtivemos que o valor do comprimento mínimo e de ordem de grandeza menor ou igual a 10(elevado a -20m).

Orientador : Gustavo Paim Valença / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-02T01:15:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Chimentao_RicardoJose_M.pdf: 3180222 bytes, checksum: f8772a4966644c50bee5e382e9bb5500 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Catalisadores de Ir/y-AhO3 e Ir-Au/y-Ah03 com teor metálico de 8% foram preparados pelo método de impregnação incipiente. Os metais foram adicionados na yAh03 em uma única etapa (co-impregnação) ou em duas etapas (impregnação sucessiva) a partir de solução aquosa dos ácidos hexacloroirídico e tetracloroáurico. A porcentagem de átomos de Au nos sólidos variou entre 11 e 89. Os catalisadores foram caracterizados por quimissorção de hidrogênio. A fração de átomos expostos de Ir nos sólidos preparados por co-impregnação e reduzidos a 600K aumentaram entre 0,63 e 0,67 conforme a quantidade de Au aumentava. Para os catalisadores preparados por impregnação sucessiva a fração de átomos expostos de Ir variou entre 0,65 e 0,3 conforme a quantidade de Au aumentava. O calor isostérico de adsorção, calculado pela equação de Clausius -Clapeyron, diminuiu linearmente conforme o grau de cobertura aumentava. Para os sólidos preparados por co-impregnação e reduzidos a 600K o calor isostérico de adsorção para o grau de cobertura zero variou entre 136,2 e 167,8 kJ/mol. Para os sólidos preparados por impregnação sucessiva o calor isostérico de adsoção para o grau de cobertura zero variou entre 104,5 e 151,9 kJ/mol. A reação de hidrogenólise do meti1ciclopentano foi estudada a 457K em catalisadores de Ir/y-AhO3 e Ir-Au/y-Ah03. A taxa de turnover variou entre 1,10xlO-2 /S-l e 4,45 x 10-2/ S-l. A pequena variação na taxa de turnover conforme a quantidade de Au aumentava sugeriu uma interação entre o Au e Ir. Em todos os casos, a pequena variação no TOR confirmou que a reação é insensível a estrutura. Uma relação linear tipo Polany foi assumida na expressão para taxa de reação global. Uma correlação entre TO R e o calor isostérico de adsorção de hidrogênio foi obtida para quando a superfície encontrava-se 50 a 80% encoberta por átomos de hidrogênio. Isto sugeriu que a superfície foi encoberta com hidrogênio e metilciclopentano, e que o hidrogênio estava presente na etapa determinante da reação / Abstract: Ir/y-AhO3 and Ir-Au/y-AhO3 catalysts with total 8% ofweigth percentage were prepared by the incipient wetness method. The metaIs were added to the y-AhO3 in on step (co-impregnation) or in two steps (sucessive impregnation) as aqueous solutions of hexachloroiridic and tetrachloroauric acids. The percentage of Au atoms in the solids varied between 11 and 89. The catalysts were characterized by hydrogen chemisorption. The fraction of exposed Ir atoms in the solids prepared by co-impregnation and reduced at 600K increased between 0,63 and 0,67 as the amount of Au increased. For the catalysts prepared by sucessive impregnation the fraction of exposed Ir atoms variated between 0,65 and 0,3 as the amount of Au increased. The isosteric heat fo adsorption, calculated by the Clausius-Clapeyron equation, decreased linearly as coverage increase. For the solids prepared by coimpregnation and reduced at 600 K the isosteric heat of adsorption for the zero covered variated between 136,2 and 167,8 kJ/mol. For the solids prepared by impregnation sucessive the isosteric heat of adsorption for the zero covered variated between 104,5 e 151,9 kJ/mol. The methylcyclopentane hydrogenolysis reaction at 457 K on Ir/y-AhO3 and Ir-Au/y-AhO3 catalysts was studied and the turnover rate varied between 1,10xlO-2 /S-1 and 4,45 x 10-2/ S-I. The smal variation in turnover rate as the amount of Au increase suggests that there is an interaction between Au and Ir. In any event, the small change in the TOR confumed that this reaction is structure insensible. The linear Polanyi-type relation was assumed in the expression for the overall reaction rate. A correlation between the TOR and the H2 isosteric heat of adsorption was found for a surface 50 to 80% covered with H atoms. It was suggested that the surface was covered with both hydrogen and methylcyclopentane, and that hydrogen was present in the rate -determining ste / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:06:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7797_1.pdf: 3046917 bytes, checksum: 8b398d67e0eaf08ddfdab0f475eb8f09 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / As grandes reservas de gás natural (GN) descobertas nos últimos anos no Brasil apontam para um maior aproveitamento deste, seja de forma direta, como combustível, a exemplo do gás natural veicular, seja de forma indireta, quando de sua reforma. A reforma do GN é uma rota promissora que leva à produção de gás de síntese (syngas) e/ou hidrogênio. O gás de síntese, uma mistura de H2 e CO, tem suas aplicações na indústria petroquímica em geral, servindo também à produção de hidrocarbonetos líquidos através da síntese de Fischer- Tropsch, via tecnologia GTL (Gas-To-Liquids), combustíveis que possuem baixo potencial poluidor, uma vez que apresentam índice zero de enxofre e baixa aromaticidade. O hidrogênio, por sua vez, se apresenta como uma das possibilidades alternativas de combustível automotivo, já havendo projetos-piloto de carros movidos a esse combustível. Muito se tem investido em células de combustível a hidrogênio, sendo, portanto, imprescindível a investigação de processos que levem à produção de hidrogênio de forma eficaz. O presente trabalho avalia de forma cinético-operacional a reforma do metano, componente principal do GN, via processamento autotérmico, utilizando um catalisador de níquel suportado em gama-alumina. Catalisadores de níquel têm sido utilizados na indústria, embora tais sistemas sejam sensíveis à formação de coque. Este fato se deve, entretanto, aos altos custos dos metais nobres, potenciais sistemas para estes processos. A reforma autotérmica envolve a reação entre o combustível, o vapor d água e o oxigênio, este em quantidades menores, apresentando vantagens térmicas sobre os demais processos de reforma. Como um plus, foram realizados estudos termodinâmicos e estequiométricos no sentido de maximizar a produção de hidrogênio na reforma autotérmica do metano. Avaliações de desativação catalítica e da contribuição da adição de oxigênio no desempenho da reforma do metano com dióxido de carbono foram realizadas preliminarmente, esta última antevendo os efeitos da presença de oxigênio em processos de reforma em geral. Por fim, propôs-se um mecanismo cinético para a reforma autotérmica do metano, convalidado com operações catalíticas experimentais

Made available in DSpace on 2014-06-12T22:59:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4318_1.pdf: 2218916 bytes, checksum: e159193e0e4b0f58a2b0424b4861d9b2 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Nessa dissertação empregamos cálculos de orbitais moleculares do tipo MP2/6- 31++G(d,p) e B3LYP/6-31++G(d,p) para analisar e interpretar o espectro de infravermelho da maleimida isolada e de seus eventuais complexos moleculares (dímeros e trímeros), incluindo a estimativa de suas energias de estabilização, transferência de carga e alterações geométricas devido à complexação. O espectro de infravermelho da maleimida foi analisado e interpretado, tanto do ponto de vista dos modos normais e de suas atribuições, como também de suas intensidades no infravermelho usando o modelo de carga-fluxo de carga-overlap (CCFO). Esta análise permitiu uma interpretação adequada para os modos normais dos osciladores X−H (com X = C e N) e, deste modo, identificar algumas inconsistências nas atribuições originais realizadas no seu espectro de infravermelho, particularmente àquelas associadas aos modos de estiramento do oscilador C−H. Já com relação aos dímeros e trímeros da maleimida, estes totalizam três e seis possíveis estruturas, respectivamente. Nesse processo, as geometrias da maleimida e de seus complexos foram completamente otimizadas e nenhuma freqüência negativa foi observada, com exceção de um dos trímeros ao nível MP2. As energias de estabilização foram estimadas levando em consideração as correções provenientes do erro de sobreposição das funções de base (BSSE) e da energia do ponto-zero (ZPE). As principais mudanças estruturais, eletrônicas e vibracionais decorrentes da complexação foram devidamente identificadas e analisadas. Por fim, a transferência de carga que decorre da formação dos complexos foi estimada usando três diferentes análises populacionais molecular: (a) Mulliken tradicional, (b) Mulliken corrigida pelo modelo CCFO para intensidades no infravermelho e (c) NBO. Como esperado, as mudanças mais significativas estão localizadas na região das ligações químicas diretamente envolvidas com a formação da ligação de hidrogênio. Foi interessante verificar que as mudanças ocorridas nos trímeros podem ser interpretadas através daquelas observadas nos dímeros correspondentes, tanto do ponto de vista da energia de estabilização, como de transferência de carga intermolecular; o que no levou a sugerir um modelo aditivo para esses complexos. Com relação à transferência de carga, a interpretação das ligações de hidrogênio nos trímeros permitiu prever a característica de carga (positiva ou negativa) em cada monômero após complexação. E, com relação à energia de estabilização sem correção alguma de um determinado dímero ou trímero, observamos que esta pode ser prevista pela soma, devidamente combinada, de outros dois dímeros. As energias estimadas a partir desse modelo aditivo são muito similares àquelas calculadas, apresentando um erro inferior a 2%