Preparação, caracterização e modificação de adsorventes para remoção de pesticidas de águas

O objectivo principal deste trabalho de mestrado consistiu em avaliar a potencial utilização de materiais adsorventes, nomeadamente, de carvões activados (AC) preparados por activação química com KOH, a partir de PET reciclado, e de materiais com estrutura mesoporosa ordenada, do tipo MCM-41 e SBA-15, na remoção de ácido 4 - cloro - 2 - metilfenoxiacético (MCPA) e de azul de metileno (MB), presentes nas águas. Nesta tese apresentam-se estudos de preparação e caracterização de materiais micro e mesoporosos e também estudos de avaliação da capacidade adsortiva em fase líquida. Prepararam-se três materiais microporosos, nomeadamente, PET-2-700, PET-2-700ox (AC oxidado) e PET-2-700red (AC reduzido), dois materiais constituídos exclusivamente por mesoporos, Si-MCM-41 e Ti-MCM-41-50 e dois materiais contendo maioritariamente mesoporos, mas que também possuem alguma microporosidade, tais corno, Si-SBA-15 e Ti-SBA-15-50. A caracterização textural dos adsorventes foi inferida por adsorção de azoto a 77K e por de difracção de raios X. Recorreu-se a três métodos de análise das isotérmicas, nomeadamente, Dubinin-Radushkevich, Brunauer-Ernrnett-Teller e alfa-s (as). A caracterização química dos AC foi realizada recorrendo-se a técnicas de análise elementar (AE) e espectroscopia de infravermelho com transformadas de Fourier (FTIR) e à determinação do ponto de carga zero. Os três carvões activados possuem valores de área superficial externa idênticos, o PET-2-700 possui o maior volume microporoso e o PET-2-700ox exibe o maior diâmetro de poros. Por outro lado, o PET-2-700ox possui um carácter fortemente ácido, o PET-2-700 exibe carácter ligeiramente ácido e o PET-2-700red apresenta propriedades ligeiramente alcalinas. Com base na AE, todas as amostras possuem percentagens de carbono elevadas, sendo que o PET-2-700red apresenta o valor mais elevado. Os resultados obtidos para a caracterização estrutural dos revelaram a obtenção de materiais mesoporosos de alta qualidade, definida pela elevada regularidade e uniformidade da estrutura porosa. A análise dos parâmetros de caracterização textura! permitiu inferir que os quatro materiais mesoporosos possuem valores de área superficial elevados, e que os materiais SBA-15 apresentam valores de volume poroso total e de tamanho de poros superiores aos manifestados pelos MCM-41. A incorporação de titânio não conduziu a uma perda significativa de qualidade dos materiais substituídos em relação às correspondentes amostras de sílica. Efectuaram-se estudos de adsorção em fase líquida de forma a avaliar a possível aplicação dos vários adsorventes na remoção de MCPA e de MB de efluentes líquidos. concluiu-se que o tempo de equilíbrio de 72 horas seria adequado e que a capacidade de adsorção dos vários AC era superior em meio ácido. Com base nas isotérmicas de adsorção do MCPA e do MB e na aplicação da representação de Langmuir e de Freundlich, foi possível concluir que o PET-2-700 possui a maior capacidade de adsorção do MCPA, 1.42 mmol/g, enquanto que o PET-2-700ox revelou a maior capacidade de adsorção do MB, 1.43 mmol/g. Na realidade, os materiais microporosos estudados apresentaram percentagens de remoção elevadas, tanto do MCPA como do MB. Relativamente aos materiais mesoporosos ordenados preparados neste trabalho, a percentagem de remoção de para os poluentes em estudo foi relativamente baixa, constatando-se que nesta fase dos estudos não constituem uma alternativa viável à utilização dos AC. No entanto, uma funcionalização criteriosa dos mesmos pode eventualmente proporcionar um aumento da capacidade adsortiva. ABSTRACT: The work presented in this master thesis, consisted of evaluating the potential use of different adsorbents materials, like activated carbon (AC) prepared by chemical activation with KOH, from recycled poly (ethylene terephthalate) (PET) and materials with ordered mesoporous structure such as MCM-41 and SBA-15, for removing acid 4-chlorine-2-metilfenoxiacétic and methylene blue from aqueous phase. We had prepared three microporous materials, PET-200-700, PET-2-700ox (AC oxidized) and PET-2-700red (reduced AC), two materials consisting exclusively of mesopores, Si-MCM-41 and Ti-MCM-41-50 and two materials containing mainly mesopores, but also having some microporosity, such as Si-SBA-15 and Ti-SBA-15-50. The textural characterization of the adsorbents was inferred by nitrogen adsorption at 77K and X-ray diffraction. Three methods were used to analyse the isotherms, namely, Dubinin-Radushkevich, Brunauer-Emmett-Teller and alpha-s (as). The chemical characterization of AC was performed using the elementary analysis, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and determination of the point of zero charge. Concerning the AC, the three present almost the same externa! surface area, PET-2-700 has a high micropore volume and PET-2-700ox shows the largest pore size diameter. On the other hand, PET-2-700ox had a strong acid character, PET-2-700 exhibits just a slightly acid character and PET-2-700red presents alkaline properties. The AE analysis allows confirming the high carbon content of theses AC, with PET-2-700red exhibiting the highest carbon proportion. The results from the structural characterization of the mesoporous materials, had disclosed the attainment of materials with high quality, defined by the raised regularity and uniformity of the porous structure. The analysis of the textural parameters allowed inferring that the four studied mesoporous materials possess high superficial area. The SBA-15 type materials present higher values of total porous volume and pores size diameter as the MCM-41. Also, the titanium incorporation did not lead to a significant loss of quality of the materials substituted in relation to the corresponding silica samples. The adsorption studies in liquid phase allow evaluating the possibility of using the different adsorbents for the MCPA and the MB removal. The kinetic studies had allowed to state the equilibrium time as 72 hours and a higher adsorption capacity was achieved in an acid medium. The influence of the pH of the medium, on the MCPA adsorption was evaluated. The MCPA and MB isotherms were analysed based on the Langmuir and Freundlich equation, the representations presented an excellent linearity, indicating the applicability of these equations to these systems. Also, it allows concluded that PET-2-700 had a higher adsorption capacity for MCPA, 1.42 mmol/g, and PET-2-700ox had a higher adsorption capacity for MB, 1.43 mmol/g. The AC used presented high removal percentages for MCPA and MB. Concerning the mesoporous materials prepared in this work, the percentage removal for the pollutants in study was relatively low, and evidencing that at the moment these mesoporous materials do not constitute a viable alternative to the AC. However, an astute funcionalisation of the same ones can, eventually provide an increase of the adsorption capacity.

Pegada hídrica de um olival super-intensivo sob clima mediterrânico, utilizando medições de campo e deteção remota

A pegada hídrica de uma cultura representa o volume de água necessário para produzir, relacionando as necessidades hídricas da cultura com a produção. As suas componentes, pegadas hídricas azul, verde e cinzenta, referem-se respectivamente aos volumes de água superficial e subterrânea, precipitação e de água necessária para assimilar a poluição utilizados pela cultura. A determinação das pegadas hídricas azul e verde é normalmente conseguida através da estimativa da evapotranspiração cultural, aplicando coeficientes culturais a uma evapotranspiração de referência, calculada a partir de dados meteorológicos. No presente estudo foram utilizadas medições da evapotranspiração para estimar a pegada hídrica de um olival super-intensivo na região de Évora. As necessidades hídricas foram medidas utilizando um método de fluxo de seiva para determinar a transpiração e o método micrometeorológico das flutuações instantâneas para medir directamente a evapotranspiração. Esta técnica foi utilizada durante um período de tempo limitado, enquanto as medições do fluxo de seiva, que foram efectuadas para períodos alargados, permitiram a extensão dos registos. A evapotranspiração medida directamente apresentou valores de cerca de 3 mm d-1 e o quociente entre evapotranspiração real e evapotranspiração de referência é próximo de 0,6 para o mesmo período. Comparou-se a estimativa da pegada hídrica obtida com o procedimento habitual com a resultante de medições in-situ e utilizando técnicas de deteção remota. A pegada hídrica do olival sob estudo foi inferior às simulações encontradas na literatura, o que pode ser explicado por diferenças na densidade de plantação, produção e gestão da rega. O olival em estudo obteve uma produção elevada, com um azeite que preencheu as características essenciais à classificação de azeite extra virgem, o mais valorizado, o que contraria o efeito do elevado consumo de água, resultando numa pegada hídrica inferior à de olivais não regados ou com menor densidade de plantação.

Abordagens à aprendizagem em estudantes do ensino superior

Resumo - As investigações realizadas no âmbito das abordagens à aprendizagem demonstram que existem diferenças significativas entre a abordagem superficial, profunda e estratégica. As duas primeiras descrevem formas de comprometimento dos alunos com as tarefas académicas e a diferença entre ambas reside, fundamentalmente, na intenção do estudante em alcançar a compreensão pessoal ou apenas recorrer a processos de memorização mecânica. A terceira caracteriza essencialmente a atitude face ao contexto escolar com vista à obtenção dos melhores resultados (Entwistle, 2009; Lee, Johanson & Tsai, 2008). O estudo que se apresenta foi realizado com 562 estudantes de 1º ano de vários cursos de licenciatura da Universidade de Évora após avaliação do primeiro semestre. Os dados que se apresentam reportam-se às abordagens à aprendizagem e ao nível de satisfação dos estudantes tendo em conta a área científica do curso frequentado, o curso e o sucesso académico. De um modo geral encontramos que os estudantes utilizam, predominante, a abordagem profunda e a estratégica para aprender e que existe relação entre os resultados na avaliação e o nível de satisfação dos estudantes. Abstract - The investigations carried about approaches to learning demonstrate that significant differences exist between the surface, deep and strategic approaches. The first two describe the students' engagement with academic tasks. The difference between them is connected to the student's intention: achieve personal understanding or just memorization processes. The third approach characterizes attitude towards school context with a view to obtaining the best results (Entwistle, 2009; Lee, Tsai & Johanson, 2008). The study that has been conducted with 562 students from 1st year of various degree courses at the University of Évora after evaluation of the first semester. The data presented relate to approaches to learning and the level of enjoyment about scientific area, course and academic success. In general we found that students use, predominantly, the deep and strategic approach to learning and we find also a relationship between academic results and student’s enjoyment.

A atitude diagnóstica enquanto instrumento de análise de ação educativa

A investigação realizada encontra-se inserida na área das Ciências de Educação, teve como objetivo principal compreender a atitude diagnóstica no quadro das situações educativas e pedagógicas desenvolvidas pelas educadoras de alguns jardins-de-infância, do distrito de Évora e como finalidade construir uma teoria de médio alcance elaborada numa estrutura explicativa do conjunto de fenómenos em contexto. Em educação de infância, o ato de cuidar estabelece-se numa relação de ajuda à criança e orienta-se para objetivos como promover o bem-estar, o conforto e o desenvolvimento em todas as dimensões. Isto implica conhecer e compreender cada criança ou grupo de crianças e as situações educativas e pedagógicas, em contexto. Compreende um exercício prático e para o qual se projeta uma prática de diagnóstico conciliadora da compreensão dos fenómenos sociais, estruturados em comportamentos, ações e atitudes específicas. Verificam-se lacunas quanto à forma como este exercício se cumpre e evolui nas diferentes fases. Repetem-se fragilidades quanto à mobilização de saberes, atitudes e competências a cada momento do agir. Constatam-se conceitos psicologizados e estruturas muito ténues e, por isso, necessitam ser estudadas, documentadas e teorizadas, particularmente numa dimensão praxiológica do conhecimento. O estudo inseriu-se no quadro das metodologias qualitativas, seguiu o paradigma interpretativo e o raciocínio indutivo. O referencial metodológico reuniu os princípios e procedimentos da Grounded Theory. A colheita de dados efetuou-se em jardins-de-infância da rede pública; a amostra teórica envolveu seis educadoras de infância e as crianças com idades compreendidas entre os três e os seis anos. Adotámos o uso de multitécnicas, entre as quais, a observação, a entrevista e a narrativa escrita. Fizemos vinte observações, repartidas pelos dois períodos do dia (manhã e tarde); vinte e seis entrevistas e seis narrativas escritas. Da análise dos dados emergiu a Atitude Diagnóstica como uma predisposição que caracteriza o ato de agir e as suas características foram-se tornando evidentes com o desenvolvimento da caracterização do processo de diagnóstico. Desta emergiu o modelo teórico definido em três eixos fundamentais. O “Processo de avaliação diagnóstica e planeamento” representativo das etapas, segundo as quais o educador desenvolve um conjunto de ações propiciadoras de um conhecimento previamente organizado, visando o bem-estar, o conforto, a segurança e o desenvolvimento. Em concomitância emerge o segundo, “Processo de intervenção educativa e pedagógica”, expressivo do conjunto de ações coerentes e evolutivas, empreendidas com vista à execução dos objetivos do ensino aprendizagem. Trata-se de dois processos sistematizados e perspetivados sob as dimensões diacrónica e sincrónica, compostos por uma sequência de pensamentos, permanentemente averbados pela “Atitude Diagnóstica” que dá um caráter coerente e evolutivo às tomadas de decisão nas ações educativas. Estes dois eixos integrados e entrelaçados são auxiliados por um terceiro, o “Processo de relação” que os harmoniza e dá especificidade a cada situação experienciada. A relação consolida-se e assume-se uma ajuda na confiabilidade necessária para a promoção da confiança entre os pares e o conhecimento vai evoluindo gradualmente em função do tempo e dos compromissos. O educador age com intencionalidade e para cada ator traça objetivos a cada momento do agir. A gestão do tempo, dos sentimentos e emoções funciona como variável importante na relação orientada sob a tríade: educador, criança e família e é concomitante com o Desenvolvimento pessoal e profissional do educador; ### ABSTRACT: The Diagnostic Attitude as an Analysis Instrument in Educational Action The conducted investigation is inserted in the area of Education Sciences. Its main aim was to understand the diagnostic attitude in the frame of the educative and pedagogical activities developed by the educators of some kindergartens in the district of Évora, and its purpose was to build a medium range theory elaborated in a structure explaining the whole of the phenomena in context. In child education, the act of caring is established in a relationship of help towards the child and is oriented towards goals as specific as promoting the well-being, the comfort and the development in all dimensions. This implies knowing and understanding each child or group of children and the educational and pedagogical situations in context. It includes a practical exercise that determines a complex scenario and for which we project a conciliating diagnostic practice towards the understanding of the social phenomena, structured in specific behaviors, actions and attitudes. We recognize some gaps regarding the way how this exercise is fulfilled and evolves in the different phases. Weaknesses regarding the mobilization of knowledge, attitudes and competences in each acting moment are repeated. We notice psichologized concepts and very superficial structures that need thus to be studied, documented and theorized, particularly in a praxeological dimension of knowledge. The study is inserted in the frame of qualitative methodologies, following an interpretative paradigm and an inductive reasoning. The methodological referential has gathered the principles and procedures of the Grounded Theory. The gathering of data was done in public kindergartens; the theoretical sample involved six child educators and children aged between three and six years. Several techniques were used, such as observation, interview and written narrative. We did twenty observations, divided between the two periods of the day (morning and afternoon); twenty-six interviews and six written narratives. The analysis of the data resulted in the Diagnostic attitude, like a predisposition that characterizes the act of acting and its characteristics became evident with the development of the characterization of the diagnostic process. From this rose the theoretical model defined in three fundamental axes. The Process of diagnostic evaluation and planning that represents the stages according to which the educator develops a group of actions that allow the transmission of a previously organized knowledge that aims well-being, comfort, safety and development. Concomitantly arises the second, Process of educative and pedagogic intervention, that expresses a group of coherent and evolving actions, undertaken to reach the goals of the teaching-learning process. These are two systematized processes, perspectivated under the diachronical and synchronical dimensions, composed by a sequence of thought, permanently confirmed by the Diagnostic attitude that gives a coherent and evolving character to the decision making in educative actions. These two integrated and intertwined axis are aided by a third one, Process of relation that harmonizes them and gives specificity to each experienced situation. The relation is consolidated and one assumes a kind of help in the trustworthiness necessary for the promotion of the trust between pairs and the knowledge keeps evolving gradually according to time and commitments. The educator acts with intent and sets goals for each actor at each acting moment. Time, feeling and emotion management works as an important variable in the relation oriented according to the triad educator, child and family, being also concomitant with the Personal and professional development of the educator.