Alumina recoberta por carbono como suporte de catalisadores de hidrodessulfurização

O presente trabalho consistiu no estudo do uso do etilenoglicol como fonte de carbono visando o recobrimento de uma alumina comercial, produzindo uma alumina recoberta por carbono (ARC). Os materiais preparados foram utilizados como suporte de molibdénio e usados na reação modelo de HDS do tiofeno. De modo a avaliar a influência da fonte de carbono na atividade e seletividade dos catalisadores preparados, foi estudada a variação da temperatura de carbonização e a variação do número de monocamadas teóricas de carbono impregnadas na superfície da γ-alumina. Os diferentes suportes e catalisadores sintetizados foram caraterizados por análise da cor, difração de raios X (DRX), fisissorção de N2, espetroscopia Raman, espetroscopia de refletância difusa na região do IV com transformada de Fourier (DRIFTS), Dessorção a temperatura programada (TPHe) e avaliação catalítica. Os resultados mostraram que com uma monocamada teórica, e para temperaturas inferiores a 700 ºC, a carbonização da fonte de carbono foi incompleta e que apenas para a temperatura de 700 ºC se originou carbono amorfo. Porém, verificou-se ainda que uma monocamada teórica de carbono não foi suficiente para recobrir a superfície da alumina, o que originou a necessidade de estudar a variação do número de monocamadas teóricas. A variação do número de monocamadas teóricas de carbono permitiu concluir que com um número inferior a 3 monocamadas teóricas não se verificou qualquer alteração nas propriedades da alumina. A impregnação de 3, 4, ou 5 monocamadas teóricas foi suficiente apenas para diminuir a área específica, porém não foi possível recobrir totalmente a superfície do suporte. Estes resultados indicam que o motivo pelo qual não foi possível recobrir a superfície do suporte se deve provavelmente à natureza da fonte de carbono utilizado, o etilenoglicol.

Carbon dots: nanopartículas de carbono fluorescentes para marcação e visualização de células

A imagiologia por fluorescência é uma técnica extremamente útil em investigação biomédica. Actualmente existe uma vasta gama de fluoróforos disponíveis para marcação por fluorescência. Contudo estes marcadores possuem limitações que condicionam a sua aplicação em sistemas biológicos. As nanopartículas de carbono fluorescentes (CNPs) constituem uma recente classe de marcadores fluorescentes com elevada biocompatibilidade. O objectivo deste trabalho consistiu em produzir de CNPs através de métodos simples, a sua caracterização e aplicação como marcadores celulares para visualização de células em microscopia de fluorescência. Inicialmente foram produzidas nanopartículas (NPs) seguindo métodos mencionados na literatura. Seguidamente foram produzidas CNPs a partir de PAA, por via hidrotérmica, e a partir da carbonização de grãos de cortiça para as quais foi feito um estudo do efeito da variável temperatura de carbonização. Das amostras produzidas, nove foram devidamente estudadas. A espectroscopia de absorção no UV-Vis revelou perfis de absorção característicos para este tipo de NPs. A emissão de fluorescência das CNPs caracterizadada por espectroscopia de fluorescência evidenciou comportamentos emissivos típicos destas NPs tais como dependência do máximo de emissão com o comprimento de onda de excitação. A intensidade da fluorescência das CNPs sintetizadas por via hidrotérmica é, em geral, maior com rendimentos quânticos de fluorescência a variar entre 4 e 11%. Os rendimentos quânticos das CNPs produzidas por carbonização variam entre 2 e 5%. As imagens de microscopia electrónica demonstram que as CNPs possuíam formas esféricas. Os tamanhos determinados por SEM, TEM e DLS revelaram que as dimensões das NPs caem entre os 2 e 150nm. Por DRX constatou-se que as CNPs possuem uma estrutura atómica desorganizada. A análise FTIR mostrou que as amostras de CNPs produzidas a partir de macromoléculas pelo método hidrotérmico possuíam uma grande quantidade de precursor não degradado. Para as restantes CNPs foi verificada a presença de grupos funcionais polares que lhes conferem solubilidade em meio aquoso. Com 1H-RMN verificou-se uma diminuição de grupos alifáticos e aumento de grupos aromáticos nas CNPs de cortiça carbonizada, com o aumento da temperatura de carbonização. O potencial ζ da amostra obtida com maior temperatura de carbonização foi -25,7mV. Nos estudos in vitro realizados apenas as NPs produzidas a partir de ácido cítrico e etilenodiamina por via hidrotérmica marcaram eficazmente as linhas celulares de osteoblastos e de fibroblastos. A eficiência da marcação aparenta ser dependente do tempo de incubação com CNPs.

Pressões sobre cortinas de contenção em solos com nível freático elevado

No pré-dimensionamento de cortinas de contenção flexíveis multi-escoradas são frequentemente utilizados diagramas aparentes, sobretudo para a previsão das cargas nas escoras. Nos casos de níveis freáticos elevados, tais diagramas, em especial quando dizem respeito a solos arenosos, foram obtidos em situações em que foi possível proceder ao rebaixamento do nível freático. O trabalho pretende contribuir para a compreensão da distribuição das pressões totais sobre a cortina nos casos em que tal rebaixamento não se verifique. Começa-se por fazer uma breve análise do problema com base no publicado na bibliografia. Recorrese a análises tensão-deformação, por elementos finitos, para o estudo de um caso-base, comparando-se cenários em que não se considera a presença de água no terreno com outros em que tal presença se verifica, tanto modelando os efeitos da percolação como assumindo que a cortina impede a entrada de água para a escavação. Procede-se a análise paramétrica que procura estudar os efeitos nas pressões na cortina da altura enterrada, do peso volúmico do solo, da rigidez das escoras, da rigidez da parede, da largura de escavação, da escala do problema e da resistência do terreno. Analisam-se os resultados obtidos e tiram-se algumas conclusões sobre os diagramas a adoptar no pré-dimensionamento para os casos de nível freático elevado.

Reforço de fundações em solos margosos

Os solos de natureza margosa apresentam, frequentemente, características geotécnicas menos favoráveis para funcionarem como terreno de fundação. Dadas as suas especificidades geotécnicas interessa o seu estudo, bem como, a avaliação da aplicabilidade e adequabilidade de diferentes métodos de reforço aos tipos de terreno em análise, que permitam ultrapassar limitações geomecânicas existentes. Na presente dissertação visa-se estudar a caracterização geológica-geotécnica de solos de natureza margosa e analisa-los como material de aterro para fundações. Pretende-se, igualmente, abordar as principais técnicas de melhoramento aplicáveis aos terrenos indicados, expondo os aspectos mais relevantes. Através de um estudo de caso, pretendeu-se analisar a temática escolhida num contexto real. Foi estudado o caso de fundações em aterros margosos que apresentaram comportamentos geotécnicos inadequados e onde foi preconizada a realização de trabalhos de reforço. A obra em estudo está localizada num empreendimento industrial perto de Coimbra e inclui duas ocorrências distintas onde foram implementadas soluções de reforço por jet grouting. As singularidades geotécnicas e estruturais de cada caso exigiram a adopção de diferentes abordagens da técnica, designadamente, soluções de jet grouting vertical e sub-horizontal. Ambos os casos foram analisados no que diz respeito às suas especificidades construtivas, comportamento geotécnico em fase de construção, soluções de reforço executadas e eficácia na mitigação dos problemas existentes.

Efeito de background local e assinatura geoquímica de anomalias naturais em sedimentos de corrente e solos – aplicação à área envolvente do jazigo de urânio (Nisa, Portugal)

Na região de Nisa, concelho de Portalegre, situa-se um dos maiores e mais relevantes jazigos de urânio alguma vez descoberto em território nacional. Trata-se de um jazigo ainda inexplorado que encerra um potencial estimado em cerca de 32 milhões de toneladas de minério tal qual. Este jazigo ocorre à superfície e encontra-se em contexto metassedimentar embutido em xistos mosqueados, pertencentes ao Grupo das Beiras, nas proximidades do contacto com o granito do Maciço de Nisa. Este trabalho tem como objetivo estudar de forma qualitativa e quantitativa a dispersão geoquímica provocada por processos naturais de erosão e de transporte hidrogravítico na envolvente à anomalia geoquímica natural localmente induzida por este jazigo. Para o efeito estabeleceu-se uma metodologia com as seguintes etapas principais: (1) georreferenciação em SIG de elementos de cartografia; (2) planeamento e elaboração do plano de amostragem; (3) recolha e tratamento de amostras de solos e sedimentos; (4) ensaios não destrutivos de medição de radiação gama por SPP2 e determinações analíticas por XRF; (5) análise exploratória e tratamento estatístico de dados e análise espacial; (6) análise de resultados; (7) definição de teores geoquímicos de fundo local. As amostras de sedimentos foram retiradas de uma ribeira que intersecta a área da anomalia e alimenta uma barragem local de enrocamento; as amostras de solos foram retiradas de linhas de amostragem perpendiculares à ribeira. As determinações analíticas registaram os teores em diversos metais, como o urânio, crómio, molibdénio, nióbio, vanádio e zinco e do semimetal arsénio. Com exceção do zinco, os resultados evidenciam que as concentrações naturais nestes metais no local onde se localiza uma importante jazida de minérios de urânio são muito elevados, e quando comparados com os valores standard da norma Canadiana mostram poder existir risco para a saúde se não forem limitados os usos do local.

Previsão de ocupação em habitações através dos níveis de dióxido de carbono

Cada vez mais a preocupação ambiental tem ditado o rumo das abordagens escolhidas nas mais variadas áreas, quer pela redução de desperdícios, quer pelo aumento da eficiência dos mais diversos processos. Quando olhamos para os consumos energéticos a nível mundial os edifícios são responsáveis por uma grande fatia destes consumos fazendo deles um dos grande ponto de interesse para implementação de sistemas que visem diminuir os consumos, permitindo assim tentar alcançar um equilíbrio sustentável entre o meio ambiente e o nosso conforto. A variável humana tem-se mostrado cada vez mais importante no desenvolvimento de ferramentas que venham permitir alcançar este objetivo, quer por via de reduções nos consumos através da remoção dos fatores de desperdício de energia, quer pelo aumento de eficiência dos sistemas utilizados nas habitações, desde a iluminação à climatização. É então importante poder ter formas de conhecer qual o comportamento humano no edifício para que possam ser criadas abordagens cada vez mais eficientes e que possam contar com melhores variáveis de entrada aumentado assim, ainda mais o seu desempenho. Na presente dissertação será feito o estudo da validade do uso do dióxido de carbono como variável de inferência para o nível de ocupação das várias divisões de um edifício de habitação. Para tal implementou-se um sistema de análise dos valores de dióxido de carbono da habitação através de módulos sem fios colocados em locais estratégicos que fornecerão informação ao algoritmo para que possa ser criado um mapa de ocupação. O dióxido de carbono mostrou-se capaz de fornecer informação da ocupação no entanto apresentando uma incerteza moderada devido a fatores como os deslocamentos de ar na habitação.

Características edáfico-nutricionais de plantios florestais na região de Manaus. I.Crescimento de Eucalyptus deglupta Blume em solos de diferentes texturas

Foi Investigada a Influência de fatores edáfico-nutricionais no crescimento radicular e aéreo de Eucalyptus deglupta, plantado em solos de diferentes texturas, com idade de 3 anos e espaçamento de 3 x 3 m. Foram analisadas características físicas e químicas destes solos, como granulometria, porosidade, retenção de água, pH, bases trocáveis Corg e Ntotal. Foram realizadas também análises foliares. 0 crescimento radicular foi determinado a partir da avaliação do peso seco de raízes coletadas em trincheiras de 3,00 m de comprimento x 0,40 m de profundidade x 0,40 m de largura. Os resultados indicam que esta espécie teve um crescimento em altura 5 vezes maior no solo mais argiloso. Algumas características do solo estão significativamente correlacionadas com o crescimento aéreo, como o teor de Catroc, a percentagem de saturação de Al, a soma de bases trocáveis, Caorg, e os teores totais de Zn e Mn. 0 peso de raízes mostrou correlação significativa com Altroc, Ctroc, soma de bases trocáveis, percentagem de saturação de Al, Caorg, ZNtotal. Com excessão de Altroce percentagem de saturação de Al, todas estas correlações foram positivas.O peso seco de raízes foi maior na profundidade de 0-20cm no solo mais arenoso, mas nos solos mais argilosos este peso foi praticamente igual nas duas profundidades estudadas. 0 maior crescimento em altura, observado no solo mais argiloso, foi acompanhado de uma relação crescimento aéreo/crescimento radicular maior e portanto mais adequada.

Características edáfico-nutricionais de plantios florestais na região de Manaus. II. Crescimento de Carapa guianensis Aubl. em solos de diferentes texturas

Foi investigada a influência de fatores edáfico-nutricionais no crescimento radicular e áereo de Carapa guianensis, plantada em solos de diferentes texturas, com idade de 3 anos e espaçamento de 3x3 m. Analisou-se as características físicas e químicas destes solos, como granulometria, porosidade, retenção de água, ph, bases trocaveis, Corg e Ntotal. Realizou-se também análises foliares. O crescimento radicular foi determinado a partir do peso de raízes coletadas em trincheiras de 3,00 m de comprimento x 0,40 m de largura x 0,40 m de profundidade. Resultados indicam que esta espécie teve um maior crescimento em altura no solo mais argilosa. Algumas características do solo estão significativamente correlacionadas com o crescimento áereo, como a soma de bases trocáveis a matéria orgânica, a saturação em Al e o teor de Mn total. O ph, o teor de Al troc, Ca troc, Mg troc e Mn total, bem como a soma de bases trocáveis e a saturação em Al estão significativamente correlacionadas com o peso de raízes. O peso de raízes foi até 15 vezes maior no solo mais argiloso. A relação entre o crescimento aereo e o dadicular foi mais alta no solo arenoso, diminuindo bastante no solo argiloso e mostrando um crescimento desproporcional de raízes em relação ao crescimento áereo observado. Teores muito altos de B, bem como muito baixos de Mn, em relação a outras espécies, indicam um comportamento nutricional específico.

Correlação entre a capacidade de troca de cátions e outras propriedades de três solos da Amazônia Central

Foi determinada a capacidade de troca de cations a pH natural do solo e a pH 7,0 ao longo do perfil de três solos da Amazônia Central e correlaeionou-se os valores de CTC encontrados com outras características intrínsecas de cada solo, tais como: matéria orgânica, superfície especifica teor e mlneralogia da fração argila, as quais causam varia cão na CTC do solo. As diferenças entre os valores de CTC obtidos foram decorrentes principalmente do teor de matéria orgânica e da mlneralogla da fração argila. A matéria orgânica do solo apresentou-se altamente correlacionada com a CTC determinada a pH 7,0 dos solos Latossolos Amarelo (r - 0,998) e Podzolico l/ermelho Amarelo (r = 0,974), principalmente pana os horizontes de superfície, enquanto que para o solo Glei Pouco Húmico foram encontradas correlações significativas apenas ao nível de 5%. Para a CTC à pH natural do solo, altas correlações também foram obtidas somente para Latossolo (r= 0,980) e Podzoílco (r = 0,984). A correlação entre a superfície específica e a CTC do solo apresentou-se altamente significativa para o Latossolo (r = 0,957) e Glei Pouco Húmico (r = 0,952), enquanto que para o Podzoílco (r + 0,873), a correlação foi significativa apenas ao nível de 5%. Foi observado ainda que a classe textural, o teor de matéria orgânica e principalmente a composição mlneralóglca conferiram maiores valores ae super fície especifica para o solo Glel Pouco Húmico.

SOLOS GERADOS A PARTIR DO INTEMPERISMO DE CROSTAS LATERÍTICAS SÍLICO-FERRUGINOSAS

A porção superior de dois perfis lateriticos localizados nos balneáreos de Outeiro e Mosqueiro, no município de Belém (Pará-Brasil), é constituída pela crosta sílico-ferruginosa e seus fragmentos de crosta, com material areno-argiloso sobreposto formando o solo. A estrutura colunar preservada, o grau de arredondamento crescente dos fragmentos e a composição mineralógica e química demonstram que há uma passagem gradacional entre a crosta, fragmentos e o solo dos dois perfis. Assim, é possível considerar o solo desses perfis como derivado do intemperismo da crosta laterítica subjacente em condições predominantemente úmidas, superimpostas ao processo laterítico que se desenvolveu na Amazônia ate então.

Densidade e distribuição vertical de Macroinvertebrados em solos argilosos e arenosos na Amazônia Central

A densidade e a distribuição vertical da macrofauna do solo foram estudadas nas estações chuvosa e seca na região de Manaus, Estado do Amazonas, Brasil, sob três tipos de cobertura vegetal, em áreas de solo arenoso e de solo argiloso, durante dois anos. Os animais foram coletados manualmente de amostras de solo de 20 x 20 x 30 cm (= 12 litros), divididas em subamostras de 5 cm de espessura. O método mostrou-se pouco eficiente, principalmente para coleta de animais menores que 2 mm, por serem pouco visíveis a olho nu. Encontrou-se maior número de animais no solo arenoso que no solo argiloso. Os grupos mais bem representados foram cupins, formigas e minhocas. Fez-se comparação entre o número de indivíduos coletados na estação chuvosa e na estação seca, tendo sido encontrado mais macroinvertebrados nos estratos superiores (0-15 cm) na estação chuvosa que na estação seca, e em profundidades maiores (15-30 cm), eles foram mais abundantes na estação seca, principalmente cupins. Isto foi interpretado como evidência de migração vertical da macrofauna para os estratos superiores do solo na estação chuvosa e para o solo mineral na estação seca.

Características físicas de sedimentos e solos de dois lagos de várzea na Amazônia Central

O regime hidrológico de nível de água baixo e alto torna as várzeas suscetíveis a alterações ecológicas, tanto nos solos quanto nos lagos. No período de nível de água alto, as várzeas são “fertilizadas” pelo sedimento cm suspensão que é depositado, tomando essas áreas as mais férteis da Região Amazônica. O presente trabalho avalia as características de solos e de sedimentos de dois lagos de várzea (Passarinho e Gravetão, situados próximo a Manaus) no que tange às propriedades físicas como a textura c curvas de retenção de água. Os resultados revelam que os solos e os sedimentos têm alta capacidade de reter a água, c consequentemente de água disponível, com valores máximos da ordem de 45 mm/10cm, considerando a água disponível entre os potenciais -10 e -1500 kPa. A fração silte da composição granulométrica foi, na maioria dos resultados, a mais expressiva, variou de 17 a 71%.

Produtos têxteis inteligentes incorporando filamentos compósitos com nanotubos de carbono

Programa Doutoral em Engenharia Têxtil.