Design and characterization of polymorphs and co-crystals of organic molecular semiconductors

In the last decades, organic semiconductors have attracted attention due to their possible employment in solution-processed optoelectronic and electronic devices. One of the advantages of solution processing is the possibility to process into flexible substrates at low cost. Organic molecular materials tend to form polymorphs, which can exhibit very different properties. In most cases, the control of the crystal structure is decisive to maximize the performance of the final device. Although organic electronics have progressed a lot, n-type organic semiconductors still lag behind p-type, presenting challenges such as air instability and poor solubility. NDI derivatives are promising candidates for applications in organic electronics due to their characteristics. Recently, the structure-properties relationship and the polymorphism of these molecules have gained attention. In the first part of this thesis, NDI-C6 thermal behavior was extensively explored which revealed two different behaviors depending on the annealing process. This study allowed to define the stability ranking of the NDI-C6 bulk forms and to determine the crystal structure of Form γ at 54°C. Additionally, the polymorphic and thermal behavior of thin films of NDI-C6 was also explored. It was possible to isolate pure Form α, Form β, Form γ and a new metastable Form ε. It was also possible to determine the stability ranking of the phases in thin films. OFETs were fabricated having different polymorphs as active layer, unfortunately the performance was not ideal. During the second part of this thesis, core-chlorinated NDIs with fluoroalkyl chains were studied. Initially, the focus was on the polymorphism of CF3-NDI that revealed a solvate form with a very interesting molecular arrangement suggesting the possibility to form charge transfer co-crystals. In the last part of the thesis, the synthesis and characterization of CT co-crystal with different NDI derivatives, and acceptor and as donor BTBT and ditBu-BTBT were explored.

Estudos termoanalíticos de sais de sódio e potássio de ditiocarbamatos em atmosfera oxidante

Thermoanalytical behavior of sodium and potassium salts of pyrrolidinedithiocarbamate (pyr), piperidineditiocarbamate (pip), morpholinedithiocarbamate (mor), hexametileneiminedithiocarbamate (hex), were investigated. In a first step the salts were synthesized and characterized by infrared spectroscopy (FTIR), ¹H and 13C nuclear magnetic resonance (NMR) and elementar analysis. Finally, thermal analytical (TG/DTG and DSC) studies were performed in order to evaluate the thermal stability, as well as the pathways of the thermal decomposition based in the intermediate and final decomposition products.

Caracterização de cálculos renais por análise térmica

Dez amostras de cálculos renais foram estudadas por Análise Elementar de CHN (EA), Espectroscopia de Absorção no Infravermelho (IV) e Difração de raios X pelo método de Pó (XRD). O comportamento térmico das amostras foi estudado por Termogravimetria/Termogravimetria Derivada (TG/DTG) e por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). Os resultados de EA, Espectroscopia de Absorção IV e XRD mostraram a presença de estruvita [NH4Mg(PO4).6H2O], apatita, oxalato de cálcio monohidratado e oxalato de cálcio dihidratado. As curvas TG e DSC permitiram classificar as amostras em dois grupos diferentes: Grupo I mostrando comportamento térmico típico de estruvita e Grupo II apresentando um perfil termoanalítico característico de mistura de oxalatos.

Thermodynamic and topological instability approaches for forecasting glass-forming ability in the ternary Al-Ni-Y system

A thermodynamic approach to predict bulk glass-forming compositions in binary metallic systems was recently proposed. In this approach. the parameter gamma* = Delta H-amor/(Delta H-inter - Delta H-amor) indicates the glass-forming ability (GFA) from the standpoint of the driving force to form different competing phases, and Delta H-amor and Delta H-inter are the enthalpies for-lass and intermetallic formation, respectively. Good glass-forming compositions should have a large negative enthalpy for glass formation and a very small difference for intermetallic formation, thus making the glassy phase easily reachable even under low cooling rates. The gamma* parameter showed a good correlation with GFA experimental data in the Ni-Nb binary system. In this work, a simple extension of the gamma* parameter is applied in the ternary Al-Ni-Y system. The calculated gamma* isocontours in the ternary diagram are compared with experimental results of glass formation in that system. Despite sonic misfitting, the best glass formers are found quite close to the highest gamma* values, leading to the conclusion that this thermodynamic approach can lie extended to ternary systems, serving as a useful tool for the development of new glass-forming compositions. Finally the thermodynamic approach is compared with the topological instability criteria used to predict the thermal behavior of glassy Al alloys. (C) 2007 Elsevier B. V. All rights reserved.

Processing of Rosmarinus officinalis Linne extract on spray and spouted bed dryers

This article presents an investigation of the potential of spray and spouted bed technology for the production of dried extracts of Rosmarinus officinalis Linne, popularly known as rosemary. The extractive solution was characterized by loss on drying, extractable matter and total phenolic and flavonoid compounds (chemical markers). The product was characterized by determination of loss on drying, size distribution, morphology, flow properties and thermal degradation and thermal behavior. The spray and spouted bed dryer performance were assessed through estimation of thermal efficiency, product accumulation and product recovery. The parameters studied were the inlet temperature of the spouting gas (80 and 150 degrees C) and the feed mass flow rate of concentrated extract relative to the evaporation capacity of the dryer, W-s/W-max (15 to 75%). The atomizing air flow rate was maintained at 20 l/min with a pressure of 196.1 kPa. The spouting gas flow rate used in the drying runs was 40% higher than the gas flow under the condition of minimum spouting. The spray drying gas flow rate was fixed at 0.0118 kg/s. Under the conditions studied, performance in the spray and spouted bed drying of rosemary extract was poor, causing high degradation of the marker compounds (mainly the phenolic compounds). Thus, process improvements are required before use on an industrial scale.

Simulations of Bose fields at finite temperature

We introduce a time-dependent projected Gross-Pitaevskii equation to describe a partially condensed homogeneous Bose gas, and find that this equation will evolve randomized initial wave functions to equilibrium. We compare our numerical data to the predictions of a gapless, second order theory of Bose-Einstein condensation [S. A. Morgan, J. Phys. B 33, 3847 (2000)], and find that we can determine a temperature when the theory is valid. As the Gross-Pitaevskii equation is nonperturbative, we expect that it can describe the correct thermal behavior of a Bose gas as long as all relevant modes are highly occupied. Our method could be applied to other boson fields.

NMR characterization of blends of poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) with poly(vinyl acetate)

The extent of mixing in blends of poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) (PHBV) (27% HV) and poly(vinyl acetate) (PVAc) has been measured using a number of different techniques, principally solid-state NMR. Differential scanning calorimetry DSC measurements indicated effective mixing of the polymer chains on a scale of several nanometres. The results of H-1 T-1 and H-1 T-1rho. measurements confirm intimate mixing of the chains. A change on blending in the H-1 T-1rho, and the H-1 NMR line width of the signal from the protons of PVAc was consistent with an increase in the amplitude and frequency of motion of this component. The PVAc chains reside within the inter-lamellar space, as confirmed by spin diffusion measurements after H-1 T-1rho preparation. (C) 2003 Society of Chemical Industry.

A semi-empirical approach to optimise the quantity of drying aids required to spray dry sugar-rich foods

A semi-empirical linear equation has been developed to optimise the amount of maltodextrin additive (DE 6) required to successfully spray dry a sugar-rich product on the basis of its composition. Based on spray drying experiments, drying index values for individual sugars (sucrose, glucose, frutose) and citric acid were determined, and us;ng these index values an equation for model mixtures of these components was established. This equation has been tested with two sugar-rich natural products, pineapple juice and honey. The relationship was found to be valid for these products.

Characterization of a chromium-rich tannery waste and its potential use in ceramics

Leather industries which promote hide stabilization by the conventional chrome-tanning process are a major source of pollution because of the resultant chromium-rich wastes. In this work, an extensive characterization of such a chromium-rich waste sludge is presented, regarding its chemical composition (XRF), crystalline phase contents (XRD), organic carbon content (TOC), thermal behavior by thermogravimetry (TG) and differential scanning calorimetry (DSC), as well as its stability under chemical attack (the concentration of important ions in the leachates being determined by capillary electrophoresis) and when submitted to temperatures as high as 1100 degrees C, in air. The material showed the tendency to produce some undesirable, and previously non-detected hexavalent chromium when exposed to high temperatures, but after washing off the soluble salts and the elimination of the organic matter by firing, the resultant material was succesfully tested as a ceramic pigment in a conventional glaze composition usually employed in the ceramic the industry. (C) 2009 Elsevier Ltd and Techna Group S.r.l. All rights reserved.

Vicarious dissonance: Attitude change from the inconsistency of others

Three studies support the vicarious dissonance hypothesis that individuals change their attitudes when witnessing members of important groups engage in inconsistent behavior. Study 1, in which participants observed an actor in an induced-compliance paradigm, documented that students who identified with their college supported an issue more after hearing an ingroup member make a counterattitudinal speech in favor of that issue. In Study 2, vicarious dissonance occurred even when participants did not hear a speech, and attitude change was highest when the speaker was known to disagree with the issue. Study 3 showed that speaker choice and aversive consequences moderated vicarious dissonance, and demonstrated that vicarious discomfort-the discomfort observers imagine feeling if in an actor's place-was attenuated after participants expressed their revised attitudes.

Efeito da adição de extrato de casca de jabuticaba nas características físico-químicas e sensoriais de queijo petit suisse

A busca pela melhoria da qualidade de vida e a procura por alimentos naturais e funcionais são crescentes. A incorporação de prebióticos e corantes naturais pode agregar valor ao produto, por serem capazes de melhorar sua qualidade e por apresentarem grandes atrativos tecnológicos. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição de prebióticos (inulina e oligofrutose) e corante natural (extrato de casca de jabuticaba) nas características de queijo petit suisse. Foi realizada análise da composição físico-química (extrato seco total, cinzas, proteínas, lipídeos, carboidratos e acidez titulável) logo após o processamento, análise do pH, colorimetria, teor de compostos bioativos e atividade antioxidante em diferentes tempos de armazenamento (0, 7, 14, 21 e 28 dias), análise do teor de fibras alimentares da formulação de queijo petit suisse com maior atividade antioxidante ao final da vida de prateleira e análises microbiológica e sensorial. O queijo petit suisse elaborado foi dividido em cinco formulações, de acordo com a concentração de corante natural incorporado, que foram 0%, 1,5%, 2,0%, 2,5% e 3,0%. Os dados obtidos com as análises realizadas logo após o processamento e análise sensorial foram submetidos à análise de variância e teste de Tukey, os dados obtidos com as análises realizadas em diferentes tempos de armazenamento foram submetidos à análise de variância e estudo do comportamento cinético, e a análise de fibras e microbiológica foi analisada por meio de estatística descritiva. Os valores de extrato seco total, proteínas, lipídeos, cinzas e carboidrato não diferiram significativamente (p>0,05) entre as formulações. A formulação sem adição de corante natural apresentou menor acidez (p≤0,05), e com o aumento da concentração de corante natural, maior foi a acidez do queijo. Os teores de antocianinas, fenólicos totais e capacidade antioxidante foram maiores com o aumento da concentração de corante incorporado, sendo que o teor de antocianinas reduziu com o decorrer do tempo de armazenamento. O valor encontrado de fibras para a formulação contendo 3,0% de corante natural foi baixo, e o produto não apresentou alegação de propriedade funcional. A fim de verificar se o queijo estava próprio para o consumo, foi realizada análise microbiológica para coliformes termotolerantes, estando todas as formulações de queijo petit suisse em condições sanitárias satisfatórias. A análise sensorial foi realizada em duas etapas. Na primeira etapa foi realizado teste de aceitação com avaliação dos atributos cor, sabor, consistência e impressão global, e intenção de compra para todas as formulações com incorporação de corante natural. Na segunda etapa foi realizado o teste de aceitação com informação nutricional do produto para a amostra mais aceita na primeira etapa. Como resultado, foi observado que o atributo cor foi o único que apresentou diferença significativa (p≤0,05) entre as formulações, sendo as mais aceitas com concentração 2,5% e 3,0%. De forma geral, todas as formulações foram bem aceitas, porém, a formulação com maior adição de corante natural foi a que xiii apresentou maiores notas. Assim, o queijo com maior concentração de corante natural foi o utilizado na segunda etapa sensorial, sendo observada influência das informações nos atributos cor e consistência (p≤0,05). Dessa forma, a utilização de prebióticos e corante natural de casca de jabuticaba em queijo petit suisse foi viável por não alterar a composição centesimal do produto, além de conferir ao produto uma coloração atrativa.

NZEB e os novos revestimentos

Dissertação de natureza científica para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Edificações

Estudo e caracterização mecânica de compósitos reforçados com fibras naturais

As crescentes preocupações ambientais e a necessidade de um desenvolvimento sustentável tem proporcionado um grande interesse no estudo e desenvolvimento de materiais mais ecológicos e amigos do ambiente. No caso particular da indústria dos materiais compósitos, a utilização de fibras naturais de origem vegetal, em substituição das tradicionais fibras de vidro, tem aumentado significativamente nos últimos anos. Para além dos claros benefícios ecológicos, a utilização de fibras naturais em detrimento das fibras de vidro, possibilita também o fabrico de componentes com baixo peso, boas propriedades mecânicas, baixo custo, pouco abrasivos às ferramentas de produção e com boas propriedades de isolamento térmico e acústico. Contudo, existem também algumas limitações decorrentes da utilização de fibras naturais como reforço de materiais poliméricos, como exemplo, a possibilidade de emitirem odores e absorverem água, a falta de adesão entre as fibras e as matrizes e o facto de possuírem baixa resistência à temperatura. No presente trabalho, foram estudadas e analisadas as propriedades mecânicas de laminados de matriz termoendurecível de epóxido e poliéster, reforçados com várias camadas de tecido bidireccional de fibras de juta. Para além dos referidos laminados, foram também produzidos e estudados compósitos de matriz termoplástica biodegradável de PLA (ácido poliláctico), reforçados com fibras curtas de juta. Todos os compósitos produzidos foram sujeitos a ensaios de tracção e flexão e as suas propriedades foram comparadas. O tecido de juta utilizado como reforço dos compósitos fabricados, foi caracterizado através de vários ensaios, utilizados tipicamente na indústria têxtil. As propriedades extraídas destes ensaios, foram úteis para a previsão das propriedades mecânicas dos materiais compósitos fabricados.Por fim, foi realizada uma análise critica sobres todos os resultados extraídos dos ensaios efectuados.

Reabilitação térmica de fachadas

As fachadas são um elemento da envolvente que faz a interface entre o ambiente exterior e o interior. Do conjunto das suas características mais relevantes, existe uma, cuja importância tem vindo a aumentar devido à conjuntura ambiental e económica atual: o desempenho energético. Assim, é importante analisar as características do comportamento térmico dos elementos da fachada, com base na respetiva regulamentação em vigor (REH – D.L. n.º 118/2013 de 20 de Agosto) e analisar o contributo da sua eventual reabilitação para uma melhor qualidade térmica da fachada e por consequente uma melhor qualidade de conforto dos utentes do edificio, não desprezando o aspeto arquitetónico do mesmo. Esta monografia baseia-se na análise de casos práticos de diferentes soluções construtivas e avaliação das vantagens e desvantagens dos sistemas propostos, conferindo a possibilidade de optar pelo sistema mais eficaz de acordo com as necessidades exigidas. Assim, e com base no principal objetivo, que é o de melhorar o desempenho térmico das fachadas recorrendo à reabilitação, o enfoque é sobre a redução do consumo energético dos edificios, nomeadamente através do contributo térmico dos elementos das fachadas para a redução das necessidades energéticas por climatização.

Analise técnico-funcional da parede WoodenQuark

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil