Neste trabalho foi realizado o monitoramento da formação de agregados de cobre (micro e nano) particulados em solução aquosa através da técnica de DXAS in situ (Espectroscopia de Absorção de Raios X no modo Dispersivo), com resolução temporal. Uma parte importante deste trabalho foi o desenvolvimento de um reator adequado para a realização dos experimentos in situ. Os espectros de XAS mostraram a evolução temporal das propriedades eletrônicas e estruturais na vizinhança dos átomos de cobre, desde os íons em solução até a formação de agregados. Foi estabelecida uma correlação entre os resultados obtidos por DXAS com outras técnicas de caracterização utilizadas (MEV, DRX, XPS). O trabalho desenvolvido nesta dissertação contribuirá para futuros estudos de processos envolvidos na formação de nanopartículas, visando suas aplicações em catalisadores, células combustíveis e biosensores. / In this work, we have monitored the formation of copper based aggregates (micro and nano sized) in aqueous solution using the DXAS in situ technique (dispersive x-ray absorption spectroscopy), in the time resolved mode. A crucial part of this work was the development of a dedicated reactor for the in situ experiments. The XAS spectra showed the evolution of the structural and electronic properties around the copper atoms, from the ions in solution until the formation of the aggregates. A correlation between the results obtained by DXAS and by other characterization methods (SEM, XRD, XPS) was established. The work developed in this dissertation will contribute for future investigations of the processes involved in the formation of nanoparticles in solution, which may be applied for catalysts, fuel cells and biosensors.

Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário da FEI, São Bernardo do Campo, 2015

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018. / A cidade de Palmas-TO é uma das inúmeras cidades de médio porte que apresentam um ritmo de crescimento maior que a média nacional, provocando simultaneamente desenvolvimento econômico e problemas urbanos com a falta de planejamento. O desenvolvimento de modelos geotécnicos pode contribuir para solucionar esses problemas. Os bancos de dados de sondagem à percussão SPT fornecem informações valiosas do subsolo e, quando tratadas em ambiente computacional com o uso de técnicas de geoestatística e ferramentas de interpolação, permitem gerar modelos bi e tridimensionais que colaborem para o entendimento geotécnico local. Entretanto, a escassez e a dificuldade de reunir dados dessa natureza podem impedir que os mesmos sejam elaborados a tempo. Nesse contexto, métodos geofísicos como a resistividade elétrica podem colaborar com a aquisição de informações de maneira mais rápida e barata, atuando na orientação de investigações diretas ou mesmo na expansão das informações já disponíveis por meio de correlações entre propriedades geoelétricas e os tipos de solos presentes na região. Este trabalho identifica os principais tipos de solos encontrados na cidade de Palmas-TO relacionando-os com intervalos característicos de resistividade elétrica a partir de campanhas de ensaios de laboratório, permitindo realizar interpretações geotécnicas de seções geoelétricas obtidas em campo. Paralelamente são elaborados modelos geotécnicos de tipos de solos, nível freático e valores NSPT, de onde são extraídos perfis estratigráficos que, comparados com aqueles gerados a partir da geofísica, mostram como ambos podem se complementar na aquisição de dados geotécnicos. Como resultados, verificam-se que os solos classificados como saprólitos, encontrados na área de estudo, apresentam valores de resistividade elétrica entre 100 Ω.m e 1.000 Ω.m, os solos argilosos apresentam valores entre 100 Ω.m e 6.000 Ω.m, os solos siltosos apresentam valores entre 1.000 Ω.m e 30.000 Ω.m e os solos arenosos apresentam valores entre 10.000 Ω.m e 150.000 Ω.m. Em relação às características geotécnicas, observam-se que a camada impenetrável ao SPT se encontra, em média, abaixo dos 10 m de profundidade, com o lençol freático, em média, a 5 m de profundidade. / The city of Palmas, Tocantins, is one of numerous medium-sized cities that present a growth rate which is higher than the national average, simultaneously stimulating both economic development and urban problems due to the lack of planning. The development of geotechnical models can contribute to solving these problems. Databases of Standard Penetration Test (SPT) drilling offer valuable underground information and, when treated in a computational environment with the use of geo-statistical techniques and interpolation tools, allow the generation of bi- and tridimensional models that help local geotechnical understanding. However, the scarcity and difficult collection of data of this nature can limit their expansion over time. In this context, geophysical methods such as electro-resistivity can collaborate with the acquisition of information in a cheaper and faster way, acting in the orientation of direct investigations or even in the expansion of information already available through correlations between geo-electric properties and the types of soil present in the region. This paper identifies the main types of soil found in the city of Palmas, Tocantins, linking them to typical ranges of electrical resistivity from laboratory testing, allowing the geotechnical interpretation of geo-electric sections acquired in the field. Alongside this, geotechnical models of soil types, groundwater level and NSPT values are developed, from which stratigraphic profiles are extracted which, when compared with those generated from geophysics, show how both models can complement each other in the acquisition of geotechnical data. As results, it is verified that soils classified as saprolites, found in the study area, present values of electrical resistivity between 100 Ω.m and 1.000 Ω.m, clayey soils present values between 100 Ω.m and 6.000 Ω.m, silty soils have values between 1.000 Ω.m and 30.000 Ω.m and sandy soils show values between 10.000 Ω.m and 150.000 Ω.m. In relation to the geotechnical characteristics, it is observed that the refusal surface to the SPT is, on average, below 10 m depth, with the groundwater level, on average, 5 m deep.

A temperatura do solo influencia a maioria dos processos físicos, químicos e biológicos que ocorrem no solo. O modelo analítico exponencial-senoidal em uma dimensão descreve razoavelmente bem a temperatura no solo, T (oC), como função do tempo, t (s), e da profundidade, z (m), 0 &#8804; z < &#8734;. A temperatura da superfície pode ser representada pela soma de duas senóides, uma relacionada com variações de temperatura anuais, outra com variações diárias, cada uma tendo uma amplitude constante. Uma correção para a variação temporal de amplitude diária é aqui introduzida. A equação do calor é resolvida analiticamente, com pouco aumento em complexidade em relação à solução tradicional. Predições de temperatura obtidas pela nova solução analítica foram comparadas com predições obtidas da solução usual, que trata a amplitude diária como constante. Para comparar as predições, foram necessários valores experimentais de certos parâmetros que aparecem nestas equações; foi suficiente usar valores típicos, obtidos na literatura. Predições são comparadas utilizando quatro conceitos: (i) profundidade de amortecimento, D; (ii) profundidade de penetração, zM; (iii) erro quadrático médio (EQM); e (iv) erro quadrático médio na forma de uma integral (EQMI). O conceito de zM foi aqui introduzido, acompanhado por uma equação simples que permite calcular qual é a profundidade zm tal que, se temperatura T(zM,t) for aproximada como Ta (valor médio da temperatura ao longo do ano, em zM), o erro em tal aproximação será igual ou menor um certo valor previamente definido, por exemplo, de 0,1 oC. O conceito de EQMI, também introduzido nesta tese, substitui o somatório que aparece no EQM por uma integral definida, e serve para comparar dois modelos analíticos, o que era o caso desta tese. Valores de D e zM mostram que a correção é desprezível para z > 0,6 m. Valores de EQM mostram que a correção é considerável para z = 0,1 m. Nesta profundidade, o valor máximo foi EQM = 0.30 oC para dias inteiros, e EQM = 0.29 oC para meses inteiros. Valores de EQMI foram praticamente iguais aos valores de EQM. Para qualquer profundidade a correção introduzida, ainda que considerável, é pequena. Entretanto, a única informação adicional requerida para aplicar a equação nova é a informação de variação temporal da amplitude diária. Desta forma, pode-se sugerir que a nova equação seja preferida, quando esta informação esteja facilmente disponível a partir de dados experimentais. / Soil temperature influences many physical, chemical and biological processes that occur in soil. The exponential-sinusoidal one-dimensional analytical model reasonably describes soil temperature, T (oC), as a function of time, t (s), and depth, z (m), 0 &#8804; z < &#8734;. Surface temperature may be represented by the sum of two sinusoids, one related to annual and the other to daily temperature variations, each one having constant amplitude. A correction for the temporal variation of daily amplitude is introduced here. The heat equation is solved analytically, with minimal increase in complexity compared to the traditional solution. Temperature predictions obtained from the novel analytical solution are compared with predictions from the usual solution that treats the daily amplitude as a constant. Comparisons demanded experimental parameters, which were obtained from scientific literature. Predictions are compared using four concepts: (i) damping depth, D; (ii) penetration depth, zM; (iii) root mean squared error (RMSE); and (iv) root mean squared error defined by a definite integral (RMSEI). The concept of zM was introduced here, through a simple equation, which allows calculation of the depth zm, at which T(zM,t) can be approximated to Ta (average annual value of soil temperature at zM). The concept of RMSEI was also introduced here, and replaces a sum by a definite integral. The RMSEI can be used to compare analytical models, as it was the case here. Values of D and zM show that the correction is negligible for z > 0,6 m. Values of RMSE show that the correction is considerable for z = 0,1 m. For individual days, at a depth z = 0,1 m, the maximum value was RMSE = 0.30 oC; for whole months, the maximum value was RMSE = 0.29 oC. RMSEI values were practically the same as RMSE values. The correction introduced here was small at all depths. However, the only additional information required to apply the novel equation is information on temporal variation of daily amplitude, so this equation should be preferred when such data are readily available.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Metalúrgica e de Materiais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Eletrotécnia e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2013

Estágio realizado na Rodi e orientado pelo Eng.º / Documento confidencial. Não pode ser disponibilizado para consulta / Tese de mestrado integrado. Engenharia Metalúrgica e de Materiais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Geotecnia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010