Synthesis, structure and electrochemical behaviour of Na, Mg-II, Mn-II, Cd-II and Ni-II complexes of 3-(2-carboxyphenylhydrazone)pentane-2,4-dione

Mononuclear manganese(II) [Mn(kappa O-HL)(2)(CH3OH)(4)] (4), nickel(II) [Ni(kappa O-2, kappa N-L)(H2O)(3)] (5), cadmium(II) [Cd(kappa O-2-HL)(2)(CH3OH)(3)] (7), tetranuclear zinc(II) [Zn-4(mu-OH)(2)(1 kappa O:2 kappa O-HL)(4)(kappa O-HL)(2)(H2O)(4)] (6) and polynuclear aqua sodium(I) [Na(H2O)(2)(mu-H2O)(2)](n)(HL)(n) (2) and magnesium(II) [Mg(OH)(H2O)(mu-H2O)(2)](n)(-HL)(n) (3) complexes were synthesized using 3-(2-carboxyphenyl-hydrazone)pentane-2,4-dione (H2L, 1) as a ligand precursor. The complexes were characterized by single crystal X-ray diffraction, elemental analysis, IR, H-1 and C-13 NMR (for 2, 3, 6 and 7) spectroscopies. Mono- or dianionic deprotonated derivatives of H2L display different coordination modes and lead to topologies and nuclearities of the complexes depending on metal ions and conditions used for the syntheses. Extensive intermolecular H-bonds form supramolecular arrangements in 1D chains (4 and 6), 1D chains of the organic anion and 2D networks of the metal-aqua aggregates (2 and 3), 2D networks (7) or even 3D frameworks (5). Electrochemical studies, by cyclic voltammetry and controlled potential electrolysis, show ligand centred redox processes as corroborated by theoretical DFT calculations in terms of LUMO and HOMO compositions. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Electrodeposition and characterization of nickel–copper metallic foams for application as electrodes for supercapacitors

Nickel-copper metallic foams were electrodeposited from an acidic electrolyte, using hydrogen bubble evolution as a dynamic template. Their morphology and chemical composition was studied by scanning electron microscopy and related to the deposition parameters (applied current density and deposition time). For high currents densities (above 1 A cm(-2)) the nickel-copper deposits have a three-dimensional foam-like morphology with randomly distributed nearly-circular pores whose walls present an open dendritic structure. The nickel-copper foams are crystalline and composed of pure nickel and a copper-rich phase containing nickel in solid solution. The electrochemical behaviour of the material was studied by cyclic voltammetry and chronopotentiometry (charge-discharge curves) aiming at its application as a positive electrode for supercapacitors. Cyclic voltammograms showed that the Ni-Cu foams have a pseudocapacitive behaviour. The specific capacitance was calculated from charge-discharge data and the best value (105 F g(-1) at 1 mA cm(-2)) was obtained for nickel-copper foams deposited at 1.8 A cm(-2) for 180 s. Cycling stability of these foams was also assessed and they present a 90 % capacitance retention after 10,000 cycles at 10 mA cm(-2).

Electrodeposition and characterization of nikel-copper metallic foams for application as electrodes for supercapacitors

Nickel-copper metallic foams were electrodeposited from an acidic electrolyte, using hydrogen bubble evolution as a dynamic template. Their morphology and chemical composition was studied by scanning electron microscopy and related to the deposition parameters (applied current density and deposition time). For high currents densities (above 1 A cm(-2)) the nickel-copper deposits have a three-dimensional foam-like morphology with randomly distributed nearly-circular pores whose walls present an open dendritic structure. The nickel-copper foams are crystalline and composed of pure nickel and a copper-rich phase containing nickel in solid solution. The electrochemical behaviour of the material was studied by cyclic voltammetry and chronopotentiometry (charge-discharge curves) aiming at its application as a positive electrode for supercapacitors. Cyclic voltammograms showed that the Ni-Cu foams have a pseudocapacitive behaviour. The specific capacitance was calculated from charge-discharge data and the best value (105 F g(-1) at 1 mA cm(-2)) was obtained for nickel-copper foams deposited at 1.8 A cm(-2) for 180 s. Cycling stability of these foams was also assessed and they present a 90 % capacitance retention after 10,000 cycles at 10 mA cm(-2).

Characterisation and electrochemical behaviour of electrodeposited Cu-Fe foams applied as pseudocapacitor electrodes

Copper iron (Cu-Fe) 3D porous foams for supercapacitor electrodes were electrodeposited in the cathodic regime, on stainless steel current collectors, using hydrogen bubbling dynamic template. The foams were prepared at different current densities and deposition times. The foams were submitted to thermal conditioning at temperatures of 150 and 250 degrees C. The morphology, composition and structure of the formed films were studied by SEM, EDS and XRD, respectively. The electrochemical behaviour was studied by cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy and chronopotentiometry. The morphology of the 3D Cu-Fe foams is sensitive to the electrodeposition current and time. The increase of the current density produces a denser, larger and more ramified dendritic structure. Thermal conditioning at high temperature induces a coarser grain structure and the formation of copper oxides, which affect the electrochemical behaviour. The electrochemical response reveals the presence of various redox peaks assigned to the oxidation and reduction of Cu and Fe oxides and hydroxides in the foams. The specific capacitance of the 3D Cu Fe foams was significantly enhanced by thermal conditioning at 150 degrees C. The highest specific capacitance values attained 297 Fg(-1) which are much above the ones typically observed for single Cu or Fe Oxides and hydroxides. These values highlight a synergistic behaviour resulting from the combination of Cu and Fe in the form of nanostructured metallic foams. Moreover, the capacitance retention observed in an 8000 charge/discharge cycling test was above 66%, stating the good performance of these materials and its enhanced electrochemical response as supercapacitor negative electrodes. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

Electrochemical response of 70Co-30Ni highly branched 3D-dendritic structures for charge storage electrodes

A 70Co-30Ni dendritic alloy was produced on stainless steel by pulse electrodeposition in the cathodic domain, and oxidized by potential cycling. X-ray diffraction (XRD) identified the presence of two phases and scanning electron microscopy (SEM) evidenced an open 3D highly branched dendritic morphology. After potential cycling in 1 M KOH, SEM and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) revealed, respectively, the presence of thin nanoplates, composed of Co and Ni oxi-hydroxides and hydroxides over the original dendritic film. Cyclic voltammetry tests showd the presence of redox peaks assigned to the oxidation and reduction of Ni and Co centres in the surface film. Charge/discharge measurements revealed capacity values of 121 mAh g(1) at 1 mA cm(2). The capacity retention under 8000 cycles was above 70%, stating the good reversibility of these redox materials and its suitability to be used as charge storage electrodes. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) spectra, taken under different applied bias, showed that the capacitance increased when the electrode was fully oxidized and decreased when the electrode was reduced, reflecting different states-of-charge of the electrode. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Preliminary study of synthesis gas production from water electrolysis, using the ELECTROFUEL (R) concept

This paper describes preliminary work on the generation of synthesis gas from water electrolysis using graphite electrodes without the separation of the generated gases. This is an innovative process, that has no similar work been done earlier. Preliminary tests allowed to establish correlations between the applied current to the electrolyser and flow rate and composition of the generated syngas, as well as a characterisation of generated carbon nanoparticles. The obtained syngas can further be used to produce synthetic liquid fuels, for example, methane, methanol or DME (dimethyl ether) in a catalytic reactor, in further stages of a present ongoing project, using the ELECTROFUEL® concept. The main competitive advantage of this project lies in the built-in of an innovative technology product, from RE (renewable energy) power in remote locations, for example, islands, villages in mountains as an alternative for energy storage for mobility constraints.

Fabrication of electrochemically reduced graphene oxide/cobalt oxide composite for charge storage electrodes

Electrochemically-reduced graphene oxide (Er-GO) and cobalt oxides (CoOx) were co-electrodeposited by cyclic voltammetry, from an electrolyte containing graphene oxide and cobalt nitrate, directly onto a stainless steel substrate to produce composite electrodes presenting high charge storage capacity. The electrochemical response of the composite films was optimized by studying the parameters applied during the electrodeposition process, namely the number of cycles, scan rate and ratio between GO/Co(NO3)(2) concentrations in the electrolyte. It is shown that, if the appropriate conditions are selected, it is possible to produced binder-free composite electrodes with improved electrochemical properties using a low-cost, facile and scalable technique. The optimized Er-GO/CoOx developed in this work exhibits a specific capacitance of 608 F g(-1) at a current density of 1 A g(-1) and increased reversibility when compared to single CoOx. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.

Electrodeposited reduced-graphene oxide/cobalt oxide electrodes for charge storage applications

In the present work, electrochemically reduced-graphene oxide/cobalt oxide composites for charge storage electrodes were prepared by a one-step pulsed electrodeposition route on stainless steel current collectors and after that submitted to a thermal treatment at 200 degrees C. A detailed physico-chemical characterization was performed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy (SEM) and Raman spectroscopy. The electrochemical response of the composite electrodes was studied by cyclic voltammetry and charge-discharge curves and related to the morphological and phase composition changes induced by the thermal treatment. The results revealed that the composites were promising materials for charge storage electrodes for application in redox supercapacitors, attaining specific capacitances around 430 F g(-1) at 1 A g(-1) and presenting long-term cycling stability. (C) 2016 Elsevier B.V. All rights reserved.

Sistema de energia híbrido regenerativo (S.E.H.R.) para alimentação de estações de telecomunicações em Angola

Esta dissertação tem como objectivo demonstrar a aplicabilidade técnica associada a uma análise económica da aplicação de sistemas de energia híbridos regenerativos (S.E.H.R.) em equipamentos remotos de telecomunicações em território angolano. Embora Angola seja um país que é grande produtor e exportador de combustíveis fósseis, nomeadamente petróleo, existem carências graves ao nível da distribuição e refinação do mesmo, sendo assim um país que tem um deficit energético enorme, onde é muito comum a existência de “apagões” mesmo na sua capital Luanda. Tal facto provoca a necessidade de busca de fontes de energia alternativas à da Empresa de Distribuição de Electricidade (EDEL), sendo que é muito comum a existência e a utilização de geradores a diesel nas casas da classe média e alta angolana. As filas para o abastecimento de combustível são enormes a qualquer hora do dia e noite, e são potenciadas pela existência maioritária de veículos de alta cilindrada, normalmente de tracção 4X4, associada à escassez de pontos de distribuição de combustível refinado. Há um forte desequilíbrio aparente entre a oferta e a procura. Sendo um país que saiu de um conflito interno armado em 2002, há a necessidade de reconstruir as infra-estruturas deste país que tem cerca de 17 milhões de habitantes (dos quais se estima que 6 a 7 milhões1 estejam na área metropolitana de Luanda) e uma área de 1.246,700 km² (cerca de 14,5 vezes maior do que Portugal). Aqui as telecomunicações têm um papel fundamental, aproximando o país, garantindo a informação e contribuindo para a redução do isolamento das populações. Não tendo infra-estruturas de rede fixa que consigam garantir de forma cabal e consistente as necessidades do país, os Sistemas de Telecomunicações Móveis ganham uma importância fulcral para o desenvolvimento e aproximação das populações, sendo que necessitam de energia para laborar, e assim se torna necessário garantir o seu funcionamento do ponto de vista energético. Assim sendo, foi efectuado uma análise técnica, associada a uma apreciação económica, para um site de telecomunicações da última geração (3G), a colocar em Angola, garantindo o seu funcionamento através de sistemas fotovoltaicos (PV), eólicos, a hidrogénio, com o auxilio de um gerador a diesel, e deixando o sistema preparado para uma eventual chegada de energia através da EDEL.

Avaliação dos sistemas WiMAX e GSM-R para ambientes ferroviários

Com este trabalho pretende-se estudar o desempenho das tecnologias GSM-R e WiMAX em ambientes ferroviários. Este tipo de estudo tem uma importância elevada devido grande interesse na reestruturação dos sistemas de comunicações vocacionados para aplicações ferroviárias. Estes sistemas são cada vez mais complexos, apresentando níveis mais elevados de exigência, como a segurança, suporte de sinalização, tráfego ferroviário e interoperabilidade entre sistemas de diferentes países. Com tudo isto é necessário explorar e conhecer o comportamento de diversas tecnologias para este tipo de aplicações. Neste trabalho foi efectuado um primeiro estudo abrangendo a tecnologia WiMAX (Norma IEEE 802.16d) em ambientes interiores de edifícios, de forma a estudar o seu comportamento com e sem linha de vista e em proximidade e afastamento da estação base. Este estudo foi conclusivo quanto há não adequação desta tecnologia em ambientes ferroviários, visto ter sido observado que em situações de ausência de linha de vista a degradação da qualidade do sinal não conseguiria suportar os níveis de exigência necessários para a aplicação do mesmo em ambientes ferroviários. Analisou-se em segundo lugar a tecnologia GSM-R, onde se efectuou um estudo de campo em ambientes reais. Para o estudo desta tecnologia foram utilizados ambientes diversificados de forma a obter um estudo mais aprofundado do seu comportamento. Como objectivo têm-se a criação de melhores métodos de planeamento, mais vocacionados para as características específicas dos ambientes ferroviários e exigências das aplicações dos sistemas de comunicações ferroviários. Através deste estudo foi possível obter conclusões relativamente à variação da potência do sinal para as diversas condições e ambientes de propagação a que o sistema GSM-R foi sujeito, tendo sido possível também caracterizar o tipo de ambientes característicos das linhas ferroviárias. Foi possível também concluir que este tipo de sistemas consegue responder aos níveis de exigência e aplicações dos sistemas de comunicação ferroviários, trazendo uma mais-valia relativamente aos existentes actualmente a nível nacional.

Projecto de entreposto frigorífico a R-744/R-717 para produtos congelados

Pretende-se com este trabalho de Projecto de Mestrado conceber uma câmara frigorífica de 20000 m3 para armazenar produtos congelados e estudar um sistema frigorífico com dois fluidos frigorigénios que serão o CO2 (R-744) e o NH3 (R-717) O trabalho inicia-se com a definição dos objectivos principais para o projecto de um sistema frigorífico deste tipo. Após a definição dos objectivos, o projecto propõe um estudo termodinâmico do CO2 (R-744) como fluido frigorigénio, definindo se o seu historial de utilização, características principais, diagrama pressão-entalpia com a distinção das diversas fases do fluído, comparação em diversos parâmetros com outros fluidos, o porquê da utilização deste fluído, problemas comuns em sistemas com a presença deste fluído, entre outros parâmetros de estudo. De seguida será feito o dimensionamento de uma câmara frigorífica de 20000 m3 para armazenar produtos congelados paletizados através de um balanço térmico manual e um balanço térmico informático através do programa da Centauro comparando no final o resultado dos dois métodos. Será feito uma descrição das características básicas da câmara frigorífica com um esquema simples do edifício. Será abordado de seguida o sistema frigorífico a CO2 (R-744) e a NH3 (R-717) nas suas diversas características, nomeadamente no cálculo de caudais, diagrama pressão-entalpia, dimensionamento de tubagens e finalmente selecção de equipamento. Procede-se assim também ao estudo um sistema apenas a NH3 (R-717) com as suas diversas características nomeadamente no cálculo de caudais, diagrama pressão-entalpia, dimensionamento de tubagens e finalmente selecção dos equipamentos mais importantes, para que desta forma se proceda à comparação dos dois sistemas a nível energético, consumo eléctrico e manutenção de equipamentos. Finalmente proceder-se-á interpretação de resultados com o objectivo final de escolher a melhor solução nos vários parâmetros de comparação, para o esquema em questão.

Estrutura da boa vida em pessoas com doença crónica

Doenças crónicas (DC) são doenças que têm de ser geridas em vez de curadas. Giovannini, Bitti, Sarchielli e Speltini (1986) caracterizam as doenças crónicas como: a) doenças de longa duração, b) que tendem a prolongar-se por toda a vida do doente, c) que provocam invalidez em graus variáveis, d) são devidas a causas não reversíveis, e) que exigem formas particulares de reeducação, f) que obrigam o doente a seguir determinadas prescrições terapêuticas, g) que normalmente exigem a aprendizagem de um novo estilo de vida, h) que necessitam de controlo periódico, de observação e de tratamento regulares. As DC não se definem pela sua aparente ou real gravidade. As pessoas que têm DC podem fazer a vida do dia-a-dia como qualquer outro cidadão, e grande parte deles acaba por falecer de velhice ou de outras doenças, que não a DC que os acompanhou grande parte da vida. Para estas pessoas viverem uma boa vida o processo de ajustamento é decisivo. O ajustamento à DC torna-se então um objectivo fundamental para as pessoas e para a sociedade. O ajustamento pode definir-se como uma resposta a uma alteração do meio ambiente, que leva um organismo a adaptar-se a essa alteração. Esta definição, explicam as autoras, implica que ele ocorre ao longo do tempo e, também, que é um resultado desejável. Para Stanton, Revenson, e Tennen, (2007), o ajustamento engloba inúmeros componentes que cruzam domínios interpessoais, cognitivos, emocionais, físicos e comportamentais. Estes autores referem que da revisão da literatura se pode concluir que, grosso modo a DC requer, ajustamento em múltiplos domínios, que o ajustamento se desenrola ao longo do tempo, e que existe uma heterogeneidade acentuada no modo como os indivíduos se ajustam à DC. O ajustamento é um conceito do senso comum que tanto é verbo como substantivo.

O ajustamento à doença crónica: aspectos conceptuais

Quando alguém é afectado por uma doença crónica tem que alterar o seu estilo de vida de modo a poder viver o melhor possível com a doença que o vai acompanhar, se não durante toda a vida, pelo menos durante grande parte da vida. Em função das características pessoais e da interacção como o meio envolvente, social e físico, alguns ajustar-se-ão melhor e mais facilmente do que outros. Estas alterações denominam-se Ajustamento ou Adaptação. Embora estes termos sejam sinónimos, por vezes a denominação expressa orientação teórica diferente: a primeira, mais interactiva, para designar o comportamento resultante dessa interacção, momento a momento, com o meio envolvente, a segunda mais estrutural. “Ajustamento” é um termo do senso comum, utilizado na linguagem de todos os dias. O dicionário diz que ajustamento e adaptação são sinónimos e, em contexto de psicologia, saúde e doenças, os dois termos também são utilizados como sinónimos. No entanto, na psicologia, por vezes, estes termos podem expressar conceitos diferentes, consoante a orientação teórica que os utiliza. O interesse pela mudança subjacente ao ajustamento ou à adaptação considera dois aspectos: a estrutura e o processo. A estrutura refere-se a factores estáveis tais como a traços de personalidade ou estrutura cognitiva e, também, a características estáveis do meio ambiente, enquanto o processo refere-se às mudanças que vão ocorrendo em consequência das interacções, momento a momento, com as situações que surgem, explicam Lazarus e Folkman (1985).

Fat intake interacts with polymorphisms of Caspase9, FasLigand and PPARgamma apoptotic genes in modulating Crohn's disease activity

Background & aims: Crohn’s disease (CD) is a multifactorial disease where resistance to apoptosis is one major defect. Also, dietary fat intake has been shown to modulate disease activity. We aimed to explore the interaction between four single nucleotide polymorphisms (SNPs) in apoptotic genes and dietary fat intake in modulating disease activity in CD patients. Methods: Polymerase Chain Reaction (PCR) and Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP) techniques were used to analyze Caspase9þ93C/T, FasLigand-843C/T, Peroxisome Proliferator-Activated Receptor gammaþ161C/T and Peroxisome Proliferator-Activated Receptor gamma Pro12Ala SNPs in 99 patients with CD and 116 healthy controls. Interactions between SNPs and fat intake in modulating disease activity were analyzed using regression analysis. Results: None of the polymorphisms analyzed influenced disease susceptibility and/or activity, but a high intake of total, saturated and monounsaturated fats and a higher ratio of n-6/n-3 polyunsaturated fatty acids (PUFA), was associated with a more active phenotype (p < 0.05). We observed that the detrimental effect of a high intake of total and trans fat was more marked in wild type carriers of the Caspase9þ93C/T polymorphism [O.R (95%CI) 4.64 (1.27e16.89) and O.R (95%CI) 4.84 (1.34e17.50)]. In the Peroxisome Proliferator-Activated Receptor gamma Pro12Ala SNP, we also observed that a high intake of saturated and monounsaturated fat was associated to a more active disease in wild type carriers [OR (95%CI) 4.21 (1.33e13.26) and 4.37 (1.52e12.51)]. Finally, a high intake of n-6 PUFA was associated with a more active disease in wild type carriers for the FasLigand-843C/T polymorphism [O.R (95%CI) 5.15 (1.07e24.74)]. Conclusions: To our knowledge, this is the first study to disclose a synergism between fat intake and SNPs in apoptotic genes in modulating disease activity in CD patients.

A comprehensive approach to evaluate nutritional status in Crohn's patients in the era of biologic therapy: a case-control study

Objectives - Evaluate the nutritional status of patients with inactive or mildly active Crohn's disease (CD), and identify possible causes for potential deficiencies. Methods - A total of 78 CD patients and 80 healthy controls were evaluated in respect of nutritional status, dietary intake, and life styles factors. Results - These 73/78 CD patients were on immunomodulating therapies. Mean body mass index (BMI) was lower in patients as compared to controls (P= 0.006) but 32% of CD patients and 33.8% of controls had a BMI > 25, whereas 8% and 23.8% in each group, respectively, were obese (BMI > 30Kg/m(2)). Fat free mass was significantly decreased in both genders (P < 0.05) whereas fat mass was decreased only in males (P= 0.01). Energy intake was significantly lower in CD patients (P < 0.0001) and we observed significantly lower adjusted mean daily intakes of carbohydrates, monounsaturated fat, fiber, calcium, and vitamins C, D, E, and K (P < 0.05). 29% of patients had excluded grains from their usual diet, 28% milk, 18% vegetables, and 11% fruits. Milk exclusion resulted in a significantly lower consumption of calcium and vitamin K (P < 0.001) and the exclusion of vegetables was associated to a lower consumption of vitamins C and E (P < 0.05). Physical activity was significantly lower in CD patients (P= 0.01) and this lack of physical activity was inversely correlated with increased fat mass percentage (r=-0.315, P= 0.001). Conclusions - Results showed that the most prevalent form of malnutrition in CD patients was an excess of body weight, which was concomitant with an inadequate dietary intake, namely micronutrients, clearly related to dietary exclusion of certain foods.