Polímeros naturais são muito interessantes para obtenção de eletrólitos sólidos (ESPs). A grande vantagem é devida as suas propriedades de biodegradação por causa de sua procedência como também baixo custo de obtenção e boas propriedades físico-químicas. Estes polímeros contem na suas estrutura heteroatomos e por esta razão podem complexar prótons ou íons de lítio levando a condução iônica. Dentre diversos polímeros naturais os ESPs a base de Quitosana mostram boas características opto-eletroquímicas e podem ser aplicados em dispositivos eletrocrômicos. Nesta dissertação estão apresentados os resultados de preparação e caracterização de novos eletrólitos sólidos poliméricos (ESPs) obtidos através da plastificação da Quitosana com Glicerol, Sorbitol e Etileno Glicol, onde o próprio solvente, Ácido Clorídrico (HCl), é o doador de prótons responsáveis pala condução iônica dos ESPs. Alem disso foram estudadas também as amostras contendo LiCF3SO3. A caracterização dos materiais na forma de filmes foi realizada utilizando-se as técnicas básicas de caracterização de materiais tais como: análises térmicas (DSC), análises estruturais (raios-X), medidas óticas (UV-Vis), visualização da superfície das amostras através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia (FTIR), Titulação Potenciométrica e como a mais importante: medidas de condutividade iônica por espectroscopia de impedância complexa (EIE). Os filmes de ESPs contendo Glicerol apresentaram-se flexíveis, transparentes (acima de 80% de transmitância na região do visível de espectro eletromagnético )e visualmente com boa aderência ao vidro e ao aço inox. A plastificação com diferentes quantidades de Glicerol, mas mantendo a mesma concentração de HCl, revelou que a amostra contendo 59% de Glicerol apresentou os melhores valores de condutividade iônica. Para esta quantidade de plastificante foi feito o estudo da influência de concentração do Ácido Clorídrico (HCl) nos valores de condutividade iônica. Este ensaio demonstrou que a amostra com 0,048 mol.L-1 apresentou maior valor de condutividade, sendo 9,54.10-4Scm-1 a temperatura ambiente. Ainda com adição de 48% do Glicerol e a inserção de 13% em massa do LiCF3SO3 foi obtida a condutividade de 2,19x10-5Scm-1. Os filmes plastificados com Etileno Glicol apresentaram melhor valor de condutividade iônica de 2,4.10-4Scm-1 a temperatura ambiente, para amostra contendo 68% de plastificante e concentração de 0,048 molL-1 de HCl. Também são transparentes, flexíveis e aderentes. Os filmes de Quitosana plastificada com Sorbitol não apresentaram boas condutividades, i.e. de ordem de 10-6 Scm-1 a temperatura ambiente para amostra contendo 59% de Sorbitol e 0,048 mol.L-1, contudo são transparentes, mas não são aderentes ao vidro e ainda são quebradiços. Os resultados demonstraram que os novos ESPs obtidos a base de filmes de Quitosana plastificada com EG e Glicerol são ótimos candidatos a serem utilizados em dispositivos eletrocrômicos. / Natural polymers are very interesting matrix to obtain solid polymeric electrolytes (SPE). The principal advantage comes from its particularly interesting biodegradation properties due to the natural precedence and also very low cost and good physical and chemical properties. These polymers contain heteroatoms in its structure and for this reason can complex protons or lithium ions leading to the ionic conduction. Among different natural polymers, chitosan-based SPEs show good opto-electrochemical characteristics and can be applied in electrochemical devices. This work presents the results of chitosan-based electrolytes, which were characterized by impedance spectroscopy (EIE), thermal analysis (DSC) and scanning microscopy (SEM). The SPEs samples were obtained from chitosan plasticized with glycerol, ethylene glycol and sorbitol and containing HCl and lithium salt LiClO4. Different compositions of SPEs i.e. salt and plasticizer quantities were investigated, where it was observed that the ionic conductivity results obtained for these SPEs varied from 10-6 S/cm to 10-4 S/cm at room temperature depending on the sample and increased following Arrhenius ionic conductivity models. The best results of ionic conductivity values of 9,54.10-4Scm-1 were obtained for SPEs of chitosan plasticized with 48% of glycerol and containing 0,048 molL-1 of HCl. The samples containing 68% of ethylene glycol showed ionic conductivity of 2,4.10-4Scm-1 at room temperature and the samples with 59% of sorbitol showed the ionic conductivity values of 10-6 Scm-1. Thermal analysis using calorimetry (DSC) was performed in order to observe the change in glass transition temperature caused by the changes performed on the samples. Good conductivity results combined with transparency and good adhesion to the electrodes have shown that chitosan-based SPEs are very promising materials to be used as solid electrolytes in electrochromic devices.

A contaminação de aquíferos é um dos principais impactos ambientais causados pelos lixiviados de aterros de resíduos sólidos. Uma vez impactada, a água subterrânea sofre, ao longo do tempo e espaço,diversos processos biogeoquímicos que são responsáveis pela formação de diferentes zonas redox nesse ambiente. Essas zonas redox condicionam o comportamento das diversas substâncias oriundas do próprio lixiviado e outras que resultam da interação entre a água subterrânea, lixiviado e meio geológico. Algumas dessas substâncias podem causar riscos à saúde humana e a receptores ecológicos. Assim, o entendimento dos processos que controlam essas substâncias é fundamental para o estabelecimento de medidas de intervenção ambientalque visem a recuperação de áreas degradadas por resíduos sólidos. Neste contexto, este trabalho tem como objetivos apresentar: (a) uma revisão de trabalhos existentes sobre o tema proposto e (b) os resultados de um estudo hidrogeológico e geoquímico que procure explicar, por meio de um modelo conceitual, os principais processos decorrentes do impacto de líquidos lixiviados nas águas subterrâneas e solos associados a um antigo lixão. Os trabalhos de campo, realizados em um aterro de resíduos sólidos situado no município de Araras que operou entre 1992 e 2008, consistiram de mapeamento geológico de superfície, levantamento geofísico porcaminhamento elétrico, execução de 34 sondagens de reconhecimento do subsolo, instalação de 16 poços de monitoramento e coleta e análises laboratoriais de amostras de solo, lixiviado e águas subterrâneas. Os resultados das análises efetuadas indicaram que o aterro avaliado está em fase metanogênica e promove a alteração da qualidade das águas subterrâneas locais. Os principais parâmetros de interesse ambiental identificados no lixiviado foram sólidos totais dissolvidos, demanda bioquímica de oxigênio, nitrogênio amoniacal, metano, Na, Cl, Fe(II), Mn(II), Ba, B, Co, Cd. A geometria da pluma que abrange as zonas redox identificadas possui importante controle imposto pelo arcabouço geológico e pelos fluxos superficias e subterrâneos. Com base em critérios desenvolvidos especificamente para este aterro, foram identificadas as seguintes zonas redox: (a) aeróbia a montante do aterro e no setor não impactado do aluvião; (b) metanogênica sob o aterro; e (c) ferro e/ou manganês-redutora entre a zona metanogênica e o rio das Araras. Contornandoa zona ferro e/ou manganês redutora, foi inferida a existência de uma zona de desnitrificação. Além das reações redox características destas zonas, outros processos contribuem para a atenuação das concentrações dos contaminantes detectados. Para o lixiviado que escoa sobre a planície de inundação ocorrem: (a) diluição em águas superficiais que sazonalmente atingem a planície inundação; (b) evapotranspiração dos lixiviados que atingem as águas superficiais; (c) oxidação porcontato com a atmosfera; (d) possível degradação pela ação de microorganismos em superfície. Em subsuperfície ocorrem os seguintes processos: (a) diluição por águas subterrâneas provenientes de montante; (b) dispersão; (c) troca iônica do Fe(II) e Al(III) por K e Na; (d) formação de complexos orgânicos e inorgânicos; (e) dissolução e (f) precipitação. O modelo hidrogeológico e geoquímico obtido deve servir de base para a realização de estudos futuros e implementação de medidas de intervenção para a recuperação da área. / Aquifer contamination is one of the main environmental impacts caused by the inadequate disposal of solid wastes. This contamination occurs when the solid waste leachate reaches this environment. Groundwater affected by leachates presents several biogeochemical processes in time and space, which vary according to the characteristics of leachate and local hydrogeology. These processes induce the formation of different redox zones in the subsurface environment which, in turn, determine the behavior of several substances which come from the leachate itself and others formed by the interaction between groundwater, leachate and the geological medium. Some of these substances may produce risks for both human and ecological receptors. Therefore, the understanding of the behavior of these substances in the subsurface is the key to establish environmental measures for rehabilitation of the waste disposal facilities. In this context, this work aims at presenting: (a) a technical and scientific literature review about the proposed issue and (b) the results of a hydrogeological and geochemical study which attempts to explain, with a conceptual model, the main processes resulting from the impact of liquid leachates on the groundwaters and soil associated to a former landfill. The fieldwork was done at a landfill which was active from 1992 to 2008, located in the municipality of Araras. This work consisted of a surface geological mapping, geophysical survey with electric tomography, 34 subsoil boreholes, 16 monitoring wells and soil, leachate and groundwater samples collection and lab analysis. The results show that the Araras landfill is in themethanogenic phase and it promotes alterations on local groundwater quality. The main contaminants identified in the leachate were Ba, B, Co, Cd, Fe(II), Mn(II),Na, Cl, DBO and CH4. The plume geometry which comprises the redox zones resulting from the leachate impact presents important control imposed by the geological framework and by the surface and underground flows. According to some criteria specifically developed for this landfill, the following redox zones were identified: (a) aerobic, located upstream the landfill and in the non-impacted alluvium sector; (b) methanogenic, below the landfill; (c) iron and/or manganese reduction, located between the methanogenic zone and the Araras river; and (d) denitrification, around the edge of the plume. Besides the redox reactions in these zones, other processes were found to contribute for the attenuation of theconcentration of the detected contaminants. For the leachate which flows over the flood plain the identified processesare: (a) dilution in surface waters which seasonally reach the flood plain; (b) evapotranspiration of the leachate which reach the surface waters; (c) oxidation through atmosphere contact; and (d) degradation by the action of surface microorganisms. In the subsurface, the following processes are found: (a) dilution by underground waters from upstream, (b) dispersion; (c) ionic changing of \'Fe POT.2+\' and \'Al POT.3+\' for \'K POT.+\' and \'Na POT.+\'; (d) formation of organic and inorganic complexes; (e) dissolution; and (f) precipitation. The developed hydrogeological and geochemical model should guide future studies and activities in the area.

a / Estágio realizado no IDIT-Instituto Desenvolvimento e Inovação Tecnológica e orientado pelo Eng.º Hélder Durão / Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

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

Estágio realizado na Divisão Municipal de Limpeza e Transportes da Câmara Municipal do Porto, e orientado pela Técnica Superior Ana Cláudia Matias dos Santos Cardoso / Tese de Mestrado Integrado. Engenharia do Ambiente. Área de Especialização de Projeto. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Tese de mestrado integrado. Engenharia do Ambiente. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Informática e Computação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Estágio realizado na LIPOR-Serviço Intermunicipalizado de Gestão de Resíduos do Grande Porto e orientado pelo Eng.º Paulo Rodrigues / Tese de mestrado integrado. Engenharia do Ambiente (Ramo de Gestão). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Estágio realizado na Lipor e orientado pelo Eng.º Paulo Jorge da Rocha Esteves Rodrigues / Tese de mestrado integrado. Engenharia do Ambiente ( Especialização em Gestão). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de doutoramento. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010