Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5023.pdf: 6583719 bytes, checksum: 985c4f31057497a00516797169af68e3 (MD5) Previous issue date: 2013-02-01 / Financiadora de Estudos e Projetos / In order to simulate the photoinduced electron-transfer steps in the photosystem II (PSII), the mononuclear complexes fac-[Mn(CO)3(phen)(L)]+, L= imidazole and substituted imidazoles were synthesized to mimic the photochemical step of the natural photosynthesis (manganese cluster). Also the binuclear complexes [Ru(BL2)2Mn(CO)3(phen)]3+, BL2 = bridge ligand (4'-(4- pyridyl)-2,2':6',2''-terpyridine e 4'-(4-pyridyl)-2,6-di(2-pirazynil)pyridine) and polynuclear complexes cis,fac-[(phen)2Ru(BL)2Mn(CO)3(L)]2 6+, BL = bridge ligand (4,4'-bipyridine e pyrazine) were synthesized to mimic the donor step (Chlorophylla P680 - manganese cluster) in natural photosynthesis. The new complexes were characterized by elemental analysis, spectroscopic (EPR, UVvis, FTIR, NMR) and electrochemical (cyclic voltammetry and spectroelectrochemistry) techniques. The complex fac- [Mn(CO)3(phen)(4meim)]+ (fac-4meim) in aqueous solution and in the absence of oxidizing agents is able to split water molecules producing molecular oxygen. The photo-redox process involves 4-electron/4H+ mechanism in a similar way of the Mn cluster in the PSII. The photoinduced electron donor properties of fac- 4meim were evaluated using methylviologen (MV2+) as an electron acceptor molecule and through the experiments using oxygen evolution sensor, Clarktype microelectrodes. The absorption spectra of the tetranuclear complexes exhibit intense absorptions in the visible region and a broad emission at 590 nm, showing a biexponential luminescent decay kinectic in according to the population of the excited emissive state ILCT and MLCT. The luminescent properties of the Ru(II) mononuclear complex were intensified in the bi- and tetranuclear complexes, probably due to a high symmetry and rigidity of the system, the complex using pirazine ligand showed different behavior. The photoinduced electron transfer reactions (ET) in the bi- and polinuclear complexes in presence of the acceptor MV2+ were possible only using TEOA as electron donor. Another problem found to the bi- and polinuclear complexes was the photodissociation and solvent interaction during photolysis. The molecular oxygen production of the complexes Ru-4,4'bpy-Mn e Ru-pyterpy-Mn, in aqueous solution during photolysis was certified. The photocatalytic properties of the complexes are interesting to the search of new compounds to be used in the artificial photosynthesis. / A fim de simular as reações de transferência de elétrons fotoinduzidas, que ocorrem no fotossistema II (FSII), foram sintetizados os complexos mononucleares fac-[Mn(CO)3(phen)(L)]+ onde L= imidazol e imidazóis substituídos, para mimetizar a etapa fotoquímica da fotossíntese natural (cluster de Mn(II)) e os complexos binucleares [Ru(BL2)2Mn(CO)3(phen)]3+, BL2 = ligante ponte (4'-(4-piridil)-2,2':6',2''-terpiridina e 4'-(4-pyridil)-2,6-di(2- pirazinil)piridina) e polinucleares cis,fac-[(phen)2Ru(BL)2Mn(CO)3(L)]2 6+, BL = ligante ponte (4,4'-bipiridina e pirazina) para mimetizarem a etapa doadora da fotossíntese natural (Clorofila P680 - cluster de Mn(II)). Os novos complexos sintetizados foram caracterizados por análise elementar, técnicas espectroscópicas (RPE, UV-vis, IV, RMN, luminescência) e eletroquímicas (voltametria cíclica e espectroeletroquímica). O complexo fac- [Mn(CO)3(phen)(4meim)]+ (fac-4meim) em solução aquosa e na ausência de agentes oxidantes é capaz de clivar a molécula de água produzindo oxigênio molecular. O processo fotoredox envolve 4 elétrons/4H+ de maneira similar a etapa química do FSII. As propriedades fotocatalíticas do complexo fac-4meim foram confirmadas frente ao receptor de elétrons MV2+ e nos experimentos utilizando microeletrodos seletivos de oxigênio, do tipo Clark. Os espectros de absorção dos complexos tetranucleares exibiram intensa absorção na região do visível e apresentaram uma larga emissão em 590 nm apresentando cinética de decaimento luminescente biexponencial coerente com a população dos estados excitados emissivos de ILCT e MLCT. As propriedades luminescentes dos complexos mononucleares de Ru(II) foram intensificadas nos complexos bi- e XIV tetranucleares, provavelmente devido ao aumento de simetria e rigidez do sistema, a única excessão é observada para o complexo com o ligante pirazina. As reações de transferência de elétrons fotoinduzidas (TE) dos complexos bi- e polinucleares na presença do receptor de elétrons MV2+ foram possíveis apenas na presença do doador de elétrons TEOA. Outro problema encontrado para os sistemas bi- e polinucleares foi a fotodissociação e interação com o solvente durante a fotólise. A produção de oxigênio molecular em soluções aquosas durante a fotólise foram comprovadas para os complexos Ru-4,4'bpy-Mn e Rupyterpy- Mn. As propriedades fotocatalíticas observadas para estes compostos são interessantes na busca de compostos que mimetizem a fotossíntese natural.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6400.pdf: 3098552 bytes, checksum: a11af262ad5614369afbff393bca7753 (MD5) Previous issue date: 2014-10-24 / Universidade Federal de Sao Carlos / The study of the electrochemical aging of conductive polymers, including of polythiophenes, has been described in the literature. However, this paper proposed study, in addition to electrochemical aging of polyethylene films (3-hexylthiophene), the influence of synthesis variables on the initial electrochemical properties of the films and also how they affect the degradation process. This study was conducted using factorial designs 23, in which the variables were the concentration of monomer (3- hexylthiophene), electrolyte concentration (LiClO4) and the presence of water, on two levels. To estimate the effect were used for responses the parameters of cyclic voltammetry, the impedance spectra and the Mott-Schottky curves. The model of transmission lines for porous electrodes where used for fit the impedance spectra. It has been shown that the changes observed are related to modifications in film/solution interface, because the parameters of impedance spectra have undergone major changes. It was also possible to assess the variables affect the synthesis not only the initial parameters as well as the extent of degradation that the polymer undergoes, including, identifying two stages of degradation. The first stage occurs before 120 min, and that in most of the films has a rate of change of the parameters marked. The second time, with slightly larger gear change occurs after this time. There is a relationship between the initial parameters and the evolution of degradation. In general, the films with improved initial properties have lower resilience to the degradation process, while the films with lower values of initial properties have shown less variation in these parameters over the same process. / O estudo do envelhecimento eletroquímico de polímeros condutores, inclusive de politiofenos, já foi descrita na literatura. Contudo, o presente trabalho propôs estudar, além do envelhecimento eletroquímico de filmes de poli(3-hexiltiofeno), a influência das variáveis de síntese sobre as propriedades eletroquímicas iniciais dos filmes e também sobre como elas afetam o processo de degradação. Esse estudo foi realizado utilizando planejamentos fatoriais 23, nos quais as variáveis estudadas foram a concentração do monômero (3-hexiltiofeno), concentração de eletrólito (LiClO4) e a presença de água, em dois níveis. Como respostas para a estimativa dos efeitos foram utilizados os parâmetros da voltametria cíclica, dos espectros de impedância e das curvas de Mott-Schottky. Os espectros de impedância foram ajustados pelo modelo de linhas de transmissão para eletrodos porosos. Foi evidenciado que as variações observadas são referentes a modificações na interface filme/solução, uma vez que os parâmetros dos espectros de impedância sofreram importantes variações. Também foi possível avaliar que as variáveis de síntese afetam não somente os parâmetros iniciais como também a extensão da degradação que o polímero sofre, identificando-se, inclusive, dois momentos de degradação. O primeiro momento ocorre antes de 120 min e que, na maioria dos filmes, possui uma taxa de mudança dos parâmetros mais acentuada. O segundo momento, com velocidade de mudança ligeiramente maior, o qual ocorre após este valor tempo. Há uma relação entre os parâmetros iniciais e a evolução da degradação. De modo geral, os filmes com melhores propriedades iniciais apresentam menor resistência frente ao processo de degradação, enquanto que, os filmes com menores valores de propriedades iniciais, demonstram sofrer menor variação destes parâmetros ao longo do mesmo processo.

Orientador: Vicente Luiz Scalon / Coorientador: Alcides Padilha / Banca: Ismael de Marchi Neto / Banca: Celso Luiz da Silva / Resumo: Atualmente, a aplicação da energia solar térmica para aquecimento de água é uma solução técnica e economicamente viável permitindo a redução do consumo de energia elétrica no setor residencial, comercial e industrial. Diante disto, se faz cada vez mais necessário o domínio de metodologias que permitam quantificar a energia térmica útil captada pelos coletores solares e determinar a sua eficiência na geração de água quente. Como uma forma de contribuir para esta meta, este trabalho desenvolve uma análise comparativa da captação de energia térmica no coletor solar plano. A partir de dados experimentais e teóricos, diferentes modelos para tratamento dos dados foram aplicados e comparados. A metodologia do trabalho consistiu em monitorar um sistema de aquecimento solar residencial, em condições reais de uso e, a partir dos dados obtidos, calcular e comparar a captação de energia térmica útil nos coletores solares baseando-se no balanço energético pela Primeira Lei da Termodinâmica e pelo Método de Eficiência Térmica Instantânea. A irradiação solar global incidente nas placas da placa solar plano também foi monitorada e, portanto, seu valor foi comparado ao modelo teórico. Por fim, a demanda mensal de energia térmica para consumo de água quente da residência também foi monitorada e comparada à captação mensal de energia. A aplicação mostrou coerência entre os resultados experimentais e teóricos em grande parte dos casos, algumas inconveniências em determinadas situações e oportuni... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Currently, the application of solar thermal energy for water heating is a technical and economically viable solution allowing the reduction of electricity consumption in the residential, commercial and industrial sector. Given this, it is increasingly the domain methodologies that enable more necessary to quantify the useful thermal energy captured by solar collectors and determine their efficiency in the generation of hot water. As a way to contribute to this goal, this paper develops a comparative analysis of thermal energy harvesting in flat solar collector. From experimental and theoretical data, different models for processing the data were applied and compared. The methodology of the study was to monitor a residential solar heating system in real conditions of use and, from the data calculate and compare the uptake of useful thermal energy in solar collectors based on the energy balance of the First Law of Thermodynamics and by the Instantaneous Thermal Efficiency Method. The global solar radiation incident on the places of the solar collector plane was also monitored and therefore its value was compared to the theoretical model. Finally, the monthly demand for hot water thermal energy consumption of the house was also monitored and compared to the monthly energy harvesting. The application showed consistency between experimental and theoretical results in most cases, some inconveniences in certain situations and opportunities for improvements, in what is considered good design practice, as highlighted in the work / Mestre

Ingeniera Civil Química. Ingeniera Civil en Biotecnología / Los mayores niveles de desarrollo y el crecimiento de la población mundial han traído consigo una serie de efectos perjudiciales para el medio ambiente; esto por medio del uso intensivo de los recursos naturales, así como también del aumento de las emisiones contaminantes y de la generación de residuos. Estos últimos, a pesar de las distintas políticas en las que trabajan los países para reducir su impacto al medio ambiente y aprovechar de mejor manera el valor de los materiales contenidos en ellos, son dispuestos en su mayoría en un relleno sanitario, instalación cuya operación tiene asociada la generación de corrientes altamente contaminantes. Las corrientes líquidas se conocen como lixiviados y se caracterizan, de manera genérica, por su alto contenido de materia orgánica, metales pesados, sales minerales, entre otros. Este trabajo de memoria tiene como objetivo evaluar la sustentabilidad de un sistema de secado de lixiviados, utilizando energía solar térmica. Como caso de estudio se consideró el Relleno Sanitario Loma Los Colorados de KDM empresas. La alternativa propuesta consta de un campo de colectores solares cilindro parabólicos que captan la radiación solar y la transfieren al lixiviado por medio de un fluido térmico, en un intercambiador de calor de doble tubo. Así, el lixiviado es precalentado antes de ingresar a un destilador solar de tipo bandeja, donde se evapora y condensa parte del contenido de agua; obteniendo un residuo sólido o semi-sólido, cuyo manejo resulta más fácil y seguro, y una corriente líquida con baja carga contaminante. Se dimensionó el sistema tomando como caso base un flujo de efluente a tratar igual a 120 [m^3/día]. En base a esto y a las condiciones de operación que fueron definidas, se obtuvo un área de apertura del campo solar igual a 688 [m^2]. El área del intercambiador de calor resultó en 19 [m^2] con un largo de 118 [m]. Para el destilador se obtuvo un área de bandeja igual a 4.470 [m^2] y una producción diaria de destilado igual a 27,7 [m^3/día]. Los costos de inversión del proyecto fueron estimados en 344.000 [$USD]; un 64% del total corresponde al campo solar. Por su parte, los costos de operación fueron estimados en 64.600 [$USD/año]. Como beneficios económicos se consideraron ahorros de costos asociados a la recirculación del efluente y a la compra de agua potable para riego, los que fueron estimados en 64.300 [$USD/año]. Desde el punto de vista ambiental, se identificaron potenciales impactos positivos y negativos asociados al sistema propuesto. Los potenciales impactos positivos superan a los negativos, por lo que la alternativa que se propone sería capaz de entregar un beneficio ambiental sostenido. A partir de la evaluación realizada, se concluye que, desde el punto de vista económico, el proyecto no es conveniente en estos momentos, sin embargo, es factible desde el punto de vista técnico y ambiental, por lo que se recomienda continuar con una evaluación más detallada. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por KDM Empresas

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Metalurgia Extractiva. Ingeniero Civil de Minas / Uno de los principales cambios que enfrentan hoy en día las mineras es la reducción de costos sumado a una búsqueda por el aumento de la productividad de sus trabajadores. La etapa de molienda en el procesamiento de minerales de cobre representa casi el 50% del consumo eléctrico del total de la mina situándolo como un foco de atención en la búsqueda de oportunidades. Sumado a lo anterior, hay una alta concentración de faenas en el Desierto de Atacama, el cual tiene uno de los potenciales solares más grandes del mundo debido a su alta irradiancia. El presente trabajo tiene como objetivo la exploración de una posible sinergia entre una planta de generación de energía fotovoltaica con un sistema de almacenamiento de energía en baterías con el proceso minero de la molienda semiautógena. Se plantea mediante el desarrollo de un modelo que permita entregar el tamaño óptimo de la planta fotovoltaica junto a su sistema de baterías que se integre de mejor forma al consumo del molino de manera híbrida sin desconectarse de la red eléctrica para obtener el mayor beneficio económico y ambiental con resultados confiables. Para realizar esto se propone el desarrollo de un modelo de optimización determinista para analizar los distintos efectos que tienen las principales variables del proceso sobre la disminución del consumo de la red eléctrica. Estas variables son la potencia contratada, el tamaño de la planta fotovoltaica y las capacidades de energía y potencia del sistema de almacenamiento de baterías. Para realizar el dimensionamiento de la planta que minimice los costos totales se propone un modelo de optimización estocástico el cual integre la incertidumbre de la generación de energía solar y del mineral derivada de su dureza provocando variaciones en el consumo de potencia del molino. La integración de la energía fotovoltaica al proceso puede ser fuertemente asistida mediante una administración adecuada de la dureza del mineral como demand side management, en donde se aproveche la energía solar durante el día alimentando al molino el mineral duro, y complementando con la energía almacenada en las baterías el consumo del mineral blando durante la noche. Como resultado de este trabajo se tiene que la potencia contratada tiene un gran efecto sobre las variables, donde la planta fotovoltaica y las baterías están estrechamente relacionadas para la reducción de costos evitando el sobreconsumo respecto a la potencia contratada. El dimensionamiento óptimo logra una reducción de costos totales de 31.8% anual con respecto a la operación sin energía solar para este caso de estudio. La administración del mineral resulta en una mejor integración mostrando que existe sinergia de la energía solar con esta etapa de la molienda, produciendo mayores ahorros gracias a una necesidad de una menor inversión en baterías mostrando grandes posibilidades para la aplicación de esta tecnología en las minas del futuro. Como trabajo futuro se propone la integración de los costos de realizar demand side management junto al estudio detallado del impacto que la separación de durezas tiene sobre el proceso completo. Además, se propone considerar una aproximación del uso de múltiples tipos de baterías para integrar el efecto de las estaciones del año en la optimización y dimensionamiento.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-02-25Bitstream added on 2014-06-13T20:32:00Z : No. of bitstreams: 1 ismanhoto_wa_me_botfca.pdf: 1095761 bytes, checksum: ebba0cf32d35002a3860cf928f62490c (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O grande problema que a sociedade moderna deverá equacionar, sem dúvida, é a questão do abastecimento energético. A questão do crescimento e desenvolvimento econômico da humanidade passa, necessariamente, pelo desafio prático e material de buscar criar fontes energéticas alternativas que possam garantir a existência da indústria, nossos meios de transporte, a vida urbana e até mesmo a agricultura. Durante anos, a humanidade conseguiu sobreviver com fontes energéticas com base no trabalho braçal e de animais. A criação de fontes de energia inanimadas, como rodas hidráulicas e moinhos de vento, significaram um importante aumento na produtividade. O sol pode ser a solução para a questão do abastecimento energético no futuro. Estudos revelam que somente este ano, o sol lançará sobre o globo terrestre, 4.000 vezes mais energia que consumiremos. O presente estudo tem como objetivo analisar propostas, e fazer um estudo da viabilidade econômica de alguns sistemas para o aproveitamento desta fonte de energia limpa, inesgotável e gratuita, em se tratando de aquecimento de água para fins domésticos, principalmente como forma alternativa de propiciar às pessoas mais afastadas dos centros economicamente desenvolvidos, uma melhor qualidade de vida e fazer uma comparação com os sistemas tradicionais de aquecimento de água. Considerando que o homem do campo, por questões técnicas, geográficas e econômicas, foi ao longo do tempo sendo privado de alguns benefícios que são comuns nas cidades, mas não tão comuns a eles, e que estas privações têm impacto direto em sua qualidade de vida e na produtividade, se torna importante encontrar alternativas simples de geração de energia que possa ser difundida de forma a propiciar que cada cidadão construa de forma barata, através de materiais reciclados, utilizando elementos que lhe são... / The biggest problem that society should solve, unquestionably, is the matter of energetic supply. The question of economic and development growth of mankind go necessarily through practical and material challenge of trying to create alternative energetic sources, which may guarantee the industry existence, our means of transportation, the urban life and even the agriculture. For many years the mankind has managed to survive with energy sources based on country work and on animal traction. The creation of inanimate energy, such as hydraulic wheels and windmills, meant an important increase in the productivity. The sun may be the solution for the matter of energetic supply in the future. Studies show that only this year, the sun will throw out 4,000 times more energy on the Earth that we will consume. This study aims to analyze proposals and also to study economic viability of some systems in order to make the most of this clean, inexhaustible and free energy. By dealing with water heating for household use, mainly, as an alternative way to help people living far from economically well-developed centers, a better life quality and also to compare the existing and traditional water heating system. Whereas the country man, for technical, geographic and economic reasons, has been foregone from some benefits which are common in the city, but not so common to them, and these privations have direct impact on their life quality and also on their productivity, this becomes important to find simple alternatives of generating energy that can be spread in order to help each citizen build cheaply through recycled material, by using familiar elements, instruments that can collect and transform the most plentiful energy on the Earth: the solar energy. The present study analyzes the economic viability of the implantacion of alternative systems of heating of water, through the solar energy, mainly... (Complete abstract, click electronic access below)

Submitted by Morgana Silva (morgana_linhares@yahoo.com.br) on 2016-07-27T16:43:01Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1307807 bytes, checksum: 77d4794b09c164cec707cb914d2e0bfe (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-27T16:43:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1307807 bytes, checksum: 77d4794b09c164cec707cb914d2e0bfe (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Due to increasing demand in the global energy sector, research are being grounded in the pursuit of new nonpolluting energy resources. With concepts of use already well-established, solar energy has been highlighted in its capture and transformation into electricity. One way of using solar energy with great impact on energy network is the transformation through the solar cells, which are devices for direct conversion of solar energy into electricity through the photovoltaic effect. This raises a number of challenges to their development as it relates to new materials that allow greater efficiency in this transformation. Photovoltaic cells need to be efficient, stable, and its manufacturing cost must be competitive. Considering these factors, this paper presents the assembly of solar cells sensitized by titanium dioxide pigment (TiO2) most commonly found in the literature. Based on this, the solar cell has been developed using the Pechini method. The methodology is consolidated and objective, an optimization of all steps involved in the assembly process of the cells to improve the efficiency of energy conversion. To check the performance of the cell, its efficiency is calculated. This estimate requires a fill factor (FF) extracted from the I-V curve. For this purpose, Newton Rapson and Levenberg-Marquardt algorithms are used to plot the curve and find the cell parameters. The experimental results show that the cell built with an area of 6,25 square centimeters and the efficiency value η = 3.21% is effective in the transformation of solar energy into electricity. / Devido à demanda crescente no setor de energia mundial, trabalhos de pesquisas estão sendo fundamentados na procura de novos recursos energéticos não poluentes. Com conceitos de utilização já bem consolidados a energia solar tem tido destaque na sua captação e transformação em energia elétrica. Uma das formas de utilização da energia solar com grande impacto na rede energética é a transformação através das células solares, que são dispositivos de conversão direta de energia solar em energia elétrica por meio do efeito fotovoltaico. Neste contexto, surgem vários desafios para o seu desenvolvimento no que se refere a novos materiais que possibilitem maior eficiência nessa transformação. As células fotovoltaicas precisam ser eficientes, estáveis e seu custo de fabricação deve ser competitivo. Considerando esses fatores, este trabalho de pesquisa apresenta a montagem de células solares sensibilizadas por corante de dióxido de titânio (TiO2) mais comumente encontradas na literatura. Baseado nisso, foi desenvolvida a célula solar utilizando o método Pechini. A metodologia é consolidada e objetiva, uma otimização de todas as etapas envolvidas no processo de montagem das células para melhorar a eficiência da conversão energética. Para verificar o desempenho da célula, calcula-se a sua eficiência. Esta estimativa necessita de um fator de preenchimento (FF) extraído da curva I-V. Para este propósito, os algoritmos de Newton Rapson e Levenberg Marquardt são aplicados para plotar a curva e achar os parâmetros da célula. Os resultados experimentais comprovam que a célula construída com uma área de 6,25 cm2 e o valor de eficiência η = 3,21 %, é eficaz na transformação da energia solar em eletricidade.

Submitted by SILVIA LETICIA FERNANDES null (sy.fernandes@hotmail.com) on 2016-05-31T17:30:17Z No. of bitstreams: 1 Tese_Silvia Leticia Fernandes.pdf: 5734164 bytes, checksum: 5485bc4d14d63bd72484d78e0e3a1907 (MD5) / Rejected by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo a orientação abaixo: O arquivo submetido está sem a ficha catalográfica. A versão submetida por você é considerada a versão final da dissertação/tese, portanto não poderá ocorrer qualquer alteração em seu conteúdo após a aprovação. Corrija esta informação e realize uma nova submissão contendo o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2016-05-31T20:24:02Z (GMT) / Submitted by SILVIA LETICIA FERNANDES null (sy.fernandes@hotmail.com) on 2016-05-31T22:31:21Z No. of bitstreams: 1 Tese_Silvia Leticia Fernandes.pdf: 5362328 bytes, checksum: 3ad1eb46dfedf8840bc516a67f927a4f (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-06-01T14:17:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 fernandes_sl_dr_bauru.pdf: 5362328 bytes, checksum: 3ad1eb46dfedf8840bc516a67f927a4f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-01T14:17:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fernandes_sl_dr_bauru.pdf: 5362328 bytes, checksum: 3ad1eb46dfedf8840bc516a67f927a4f (MD5) Previous issue date: 2016-04-27 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O desenvolvimento das células solares de perovskita foi acompanhado por uma revolução no campo dos dispositivos fotovoltaicos. Células solares de perovskita atingiram eficiências de conversão de energia maiores que 21% em apenas 5 anos após sua descoberta, colocando-as em competição com as células solares comerciais de silício. Apesar de promissores, os dispositivos de perovskita enfrentam desafios que impedem sua comercialização, sendo o maior deles o problema de estabilidade. Nesse âmbito, a presente tese teve como principal foco o desenvolvimento de células solares de perovskita baseadas em filmes nanoestruturados de Nb2O5 e TiO2, visando melhor compreensão do funcionamento desses dispositivos afim de se obter a solução dos problemas hoje enfrentados. Os resultados obtidos mostram eficiências maiores que 13% para o sistema: filme compacto de Nb2O5/ filme mesoporoso de TiO2/ CH3NH3PbI3; e eficiências tão elevadas quanto 15% para sistema usando filme compacto e mesoporoso de TiO2/ CH3NH3PbI3. As melhores células solares montadas com filmes compactos de Nb2O5 apresentaram correntes de curto circuito de 19 mA/cm2, tensão de circuito aberto de 960 mV, fator de preenchimento de 75% e eficiências de 13%. Para as células formadas com filmes de compactos de TiO2 foram obtidas correntes de curto circuito de 20 mA/cm2, tensão de circuito aberto de 1V, fator de preenchimento de 70% e eficiências de 15%. A estabilidade dos dispositivos e a presença de histerese nas curvas de tensão-corrente foram estudadas variando parâmetros como a composição da camada compacta (TiO2 versus Nb2O5), a espessura dessa camada; assim como o método de síntese utilizado para preparar os filmes de perovskitas (método de deposição sequencial versus método de engenharia dos solventes). De maneira geral, os resultados mostraram que células solares preparadas com filmes de Nb2O5 de 50 nm em conjunto com perovskitas preparada pelo método de deposição sequencial resultaram em dispositivos sem histerese e com maior estabilidade do que os preparados com filmes de TiO2 ou mais espessos que 50nm. / The development of perovskite solar cells was accompanied by a revolution in the photovoltaics field. Perovskite solar cells have reached higher energy conversion efficiencies of 21% in just 5 years after its discovery, putting them in competition with commercial silicon solar cells. Although promising, the perovskite devices face some challenges which delay their commercialization, and one of most important is the stability. In this context, the present thesis intended the development of perovskite solar cells based on nanostructured films of Nb2O5 and TiO2, in order to better understand the functioning of these devices. Efficiencies up to 13% were obtained for the system composed of: compact Nb2O5 / mesoporous TiO2/ CH3NH3PbI3 and efficiencies as high as 15% for compact system using compact TiO2/ mesoporous TiO2/ CH3NH3PbI3. The best solar cells prepared using compact Nb2O5 films showed a short circuit current of 19 mA/cm 2 , open circuit voltage of 900 mV, fill factor of 75% and 13% of efficiency. Devices prepared using compact TiO2 films reached short circuit current of 20 mA/cm2 , open circuit voltage of 1V, fill factor of 70% and 15% of efficiency. The stability of the devices and the presence of current-voltage hysteresis were studied by changing parameters such as the composition and the thickness of the compact layer (TiO2 vs. Nb2O5), as well as the synthesis method used to prepare the perovskite films (sequential deposition method vs solvent-engineering method). Overall, the results showed that solar cells prepared with 50 nm Nb2O5 film in combination with perovskite prepared by sequential deposition method have resulted in devices without hysteresis and greater stability than those prepared with TiO2 films or thicker than 50nm. / FAPESP: 2012-07745-9

Submitted by Joaquim Yuji Usukura Kim null (joaquimusukura@gmail.com) on 2018-04-06T23:09:51Z No. of bitstreams: 1 Degradação de filtros solares selecionados, ureia e desinfecção de água de piscina por fotoeletrocatálise combinada com ozonização.pdf: 3011240 bytes, checksum: 514d3af581ac1ec3ae208bd3a1a4e90a (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Carolina Gonçalves Bet null (abet@iq.unesp.br) on 2018-04-10T17:50:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 kim_jyu_me_araiq_int.pdf: 2793641 bytes, checksum: daff915d2e2c443df5ecc4472e47d7cd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-10T17:50:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 kim_jyu_me_araiq_int.pdf: 2793641 bytes, checksum: daff915d2e2c443df5ecc4472e47d7cd (MD5) Previous issue date: 2018-03-08 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O uso de protetores solares para abrandar os efeitos danosos da radiação solar à pele humana leva à contaminação da água de piscinas, o que pode ser prejudicial à saúde humana e ao ambiente. O presente trabalho investiga uma alternativa para o tratamento de piscinas usando a fotoeletrocatálise combinada à ozonização (FEC+O3). A técnica baseia-se na geração de radicais hidroxila (•OH) que podem mineralizar os compostos orgânicos a CO¬2 e H¬¬2O. Neste trabalho, a 3-benzofenona, substância amplamente utilizada em protetores solares comerciais, foi usada como composto modelo para investigação da eficiência de tratamento por FEC+O3. Monitorou-se também a degradação de ureia e a desinfecção da água usando o fungo Candida parapsilosis. Inicialmente, foram desenvolvidos reatores fotoeletrocatalíticos anulares de bolhas, onde os corantes Amarelo Ácido 1 e Azul de Metileno fora utilizados como modelos de poluentes coloridos. A melhor configuração do reator foi aquela utilizando fotoânodo de nanotubos de TiO2, contra eletrodo de DSA com grande área geométrica, lâmpada UV-B de 36 W, borbulhador de vidro sinterizado e aplicação de 2,0 V no sistema fotoeletrocatalítico. A utilização deste reator promoveu a remoção de 100 % de 3-benzofenona após 20 min de tratamento de solução contendo 30,0 mg L−1 em 0,01 mol L−1 de sulfato de sódio sob irradiação UVB de 36 W, voltagem de 2,0 V e vazão de 3,85 × 10−4 mol min−1 ¬de O¬3. Os resultados indicam que a remoção de carbono orgânico total atinge 90% após 120 min de tratamento. Do mesmo modo, a técnica alcança100% de inativação de 1,0 × 106 UFC mL−1 de Candida parapsilosis após 45 min de tratamento e remoção de mais de 90% de COT após 120 min. Soluções com até 20,0 mg L−1 de ureia não interferem na degradação do filtro solar, sendo que 50% de ureia é removida após 120 min de tratamento nestas condições experimentais. O método foi aplicado com sucesso em águas de piscina fortificadas com 3-BF 10,0 mg L−1 , ureia e Candida parapsilosis observando-se total degradação do filtro solar mesmo quando monitorado por LC-MS/MS, remoção de 90% de COT e total inativação do fungo. / The sunscreen used to minimise the harmful effects from solar radiation to the human skin leads to swimming pool water contamination, which can be harmful to human health and to the environment. The present work investigates an alternative for swimming pool treatment using photoelectrocatalysis coupled with ozonation. The technique is based on hydroxil radical generation (•OH) that can mineralize organic compounds to CO2 and H2O. Assays were done in this work with fortified water with benzophenone-3 used as model compound of sunscreens widely used in commercial sun blockers. The method yet monitored the urea degradation and the water disinfection using the fungus Candida parapsilosis. Firstly, photoelectrocatalytic reactors coupled with ozonation process were developed and for this, Yellow Acid 1 and Methylene Blue dye were used as colorful pollutant models. The best reactor configuration was the one using TiO2 nanotubes as photoanode in tube format with holes, auxiliary electrode made of DSA® with high geometric area, 36 W UVB emission lamp, sintered glass bubbler and 2,0 V applied voltage in the photoelectrocatalytic system. The reactor usage shows 100% removal of 3-benzophenone after 20 min treatment of solution containing 30.0 mg L−1 in 0.01 mol L−1 of sodium sulfate under UVB radiation, 2,0 V applied voltage and 3.85x10-4 mol min−1 O3 flow rate. The results indicate the removal of total organic carbon reach 90% after 120 minutes treatment. Likewise, the technique reached 100% of inactivation of 1.0x106 CFU mL−1 of Candida parapsilosis after 45 min treatment and more than 90% TOC removal after 120 min. Urea solutions up to 20.0 mgL−1 did not interfered in sunscreen degradation, and 50% of urea is removed after 120 min treatment in these experimental conditions. The method was successfully applied in swimming pool water fortified with 10.0 mgL−1 of benzophenone-3, urea and Candida parapsilosis, observing sunscreen total degradation even when monitored with LC-MS/MS with lower detection level, 90% TOC removal and fully fungal inactivation. / CNPQ: 134074/2016-5.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-20Bitstream added on 2014-06-13T20:19:01Z : No. of bitstreams: 1 pasqualotto_s_me_araiq.pdf: 3001560 bytes, checksum: 03f70975a62c3defd4e56c0d98704458 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A preocupação com a radiação ultra-violeta (UV) do espectro eletromagnético que atinge a superfície terrestre, devido ao aumento do índice de câncer de pele, tem incentivado a pesquisa de produtos para a proteção da pele. Este trabalho tem como objetivo a obtenção e estudo do filtro inorgânico ZnO:Ti4+ com 1, 5, 10, 20, 40, 50% em mol do dopante e a associação dos filtros dopados obtidos com o filtro orgânico 1-(4-terc-butilfenil)-3-(4- metoxifenil)propano-1,3-diona ou butil metoxi dibenzoil metano (bmdm), comercialmente denominado Eusolex 9020. Os filtros dopados foram obtidos pelo método sol-gel, com razão de hidrólise de 0,1 e de 0,01. As amostras foram caracterizadas por espectroscopia de absorção através de medidas de refletância difusa (RD), espectroscopia na região do infravermelho (IV), espectroscopia na região do ultravioleta – visível (UV-Vís), difratometria de raios X (DRX), colorimetria, medidas de potencial zeta, razão UVA/UVB e comprimento de onda crítico foram calculados para conhecer o desempenho dos filtros na região do UVA. Os resultados de DRX indicam a formação da fase ZnO wurtzita para dopagens de até 10%. Acima dessa porcentagem de “dopante”, observa-se a formação de fases de titanatos de zinco (Zn2TiO4 e ZnTiO3). Os espectros no IV apresentam bandas referentes à ligação metaloxigênio deslocadas para maiores números de onda com o aumento da quantidade de dopante, devido ao efeito da força de ligação e do tamanho do íon de titânio em relação ao de zinco nas interações metal-oxigênio. Os espectros de RD apresentam deslocamento das bandas para a região do visível. Os filtros dopados obtidos foram, então, associados com o filtro orgânico bmdm. Os filtros associados foram caracterizados pelas mesmas técnicas acima descritas. Nos espectros IV dos filtros... / The concern with UV radiation of the electromagnetic spectrum that reaches the earth's surface has encouraged the research of products for skin protection due to increased rates of skin cancer. This study aims to obtain and study the inorganic filter ZnO:Ti4+ with 1, 5, 10, 20, 40, 50 at% of doping and the association with doped filters developed through organic filter 1 - (4-tert- butyl phenyl) -3 - (4-methoxyphenyl) propane-1 ,3-dione or butyl methoxy dibenzoyl methane (bmdm), trade name Eusolex 9020®. Doped filters were obtained by the sol-gel method, with hydrolysis ratio of 0.1 and 0.01. The samples were characterized by absorption spectroscopy using diffuse reflectance (DR), infrared (IR) spectroscopy, ultraviolet - visible (UV-Vis), X-ray diffraction (XRD), colorimetric and zeta potential measurements. UVA/UVB ratio and critical wavelength were calculated to know the filter’s performance in the UVA region. XRD results indicate the ZnO wurtzite phase formation step for doping levels up to 10%. Above this percentage of doping, phases of zinc titanates (Zn2TiO4 and ZnTiO3) we observed. The IR spectra show bands of the metal-oxygen shifted to higher wave numbers and an increasing amount of dopant due to the bond strength and size effects of the titanium ion compared to zinc ion in metaloxygen interactions. The RD spectra show shifts of bands for the visible region. Doped filters were then associated with the bmdm organic filter. The associated filters were characterized by the same techniques just described above. In the IR spectra of the associated filters, there is also the band on the metal-oxygen, splitting and shifting of the band related to the carbonyl group when compared with the free bmdm, that indicates an association between the filters. The absorption bands of doped filters do not cover... (Complete abstract click electronic access below)