Célula fotovoltaicas de silício cristalino: homojunções obtidas pelo método de prédeposição de dopante a baixa temperatura e heterojunções HIT

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia de Materiais

Transístores de efeito de campo de silício cristalino obtidos pelo método de pré-deposição de dopante a baixa temperatura

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia de Materiais

Estudo prospectivo e randomizado de pacientes tratados com e sem stents revestidos com carbeto de silício amorfo para a prevenção da reestenose coronariana. Avaliação ultra-sonográfica

OBJETIVO: A reestenose intra-stent é a maior limitação das intervenções coronárias percutâneas. O carbeto de silício amorfo (SiC-a), substância antitrombótica e antiinflamatória capaz de reduzir a deposição de fibrina, plaquetas e leucócitos sobre o stent, apresenta potencial de prevenir a hiperplasia neo-intimal e a reestenose. MÉTODOS: Estudo prospectivo, randomizado e tipo rótulo aberto comparando pacientes com doença coronariana tratados com e sem stents revestidos com o SiC-a, utilizando a angiografia quantitativa e o ultra-som intracoronário. Foram incluídos 100 pacientes (50 em cada grupo) a fim de mensurar o volume de hiperplasia neo-intimal intra-stent/extremidades. Como os stents comparados apresentavam extensões diferentes, o volume de hiperplasia foi analisado em valores absolutos (por paciente) e relativos (por milímetro de extensão do stent). Avaliaram-se ainda os eventos cardíacos maiores e os resultados da angiografia quantitativa. RESULTADOS: Os grupos apresentaram características de base semelhantes. Todos os pacientes foram tratados com sucesso. No 6° mês de evolução foram reestudados 94% dos casos dos dois grupos, obtendo-se ultra-som em 92%. O volume de hiperplasia neo-intimal absoluto foi significativamente maior nos tratados com os stents revestidos (51.2 DP 18.8 mm³ vs 41.9 DP 16.4 mm³; p=0.014), porém o relativo foi semelhante (2.9 DP 1.0 mm³/mm stent vs 2.5 DP 0.9 mm³/mm stent; p=0.108). A obstrução volumétrica da luz também foi similar (36.4 DP 11.1% vs 37.9 DP 10.9%; p=0.505). O diâmetro mínimo da luz (1.9 DP 0.7 mm vs 1.8 DO 0.6 mm; p=0.552), a reestenose (19.1% vs 17%; p>0.999) e a revascularização do vaso-alvo (16% vs 14%; p>0.999) não diferiram. CONCLUSÃO: Os stents revestidos apresentaram resultados clínicos, angiográficos e ultra-sonográficos similares aos controles.

A absorção de nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio, enxôfre e silício pela cana de açúcar, Co 419, e o seu crescimento em função da idade

This paper describes the data obtained for the growth of sugar cane, Variety Co 419, and the amount and rate of absorption of nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, sulfur, and silicon, according to the age of the plant, in the soil and climate conditions of the state of S. Paulo, Brazil. An experiment was installed in the Estação Experimental de Cana de Açúcar "Dr. José Vizioli", at Piracicaba, state of S. Paulo, Brazil, and the soil "tèrra-roxa misturada" presented the following composition: Sand (more than 0,2 mm)........................................................................ 8.40 % Fine sand (from 0,2 to less than 0,02 mm)................................................. 24.90 % Silt (from 0,02 to less than 0,002 mm)...................................................... 16.40 % Clay (form 0,002 mm and less)................................................................ 50.20 % pH 10 g of soil and 25 ml of distilled water)..................................................... 5.20 %C (g of carbon per 100 g of soil)................................................................. 1.00 %N (g of nitrogen per 100 g of soil)............................................................... 0.15 P0(4)-³ (me. per 100 g of soil, soluble in 0,05 normal H2SO4) ............................... 0.06 K+ (exchangeable, me. per 100 g of soil)....... 0.18 Ca+² (exchangeable, me. per 100 g of soil)...... 2.00 Mg+² (exchangeable, me. per 100 g of soil)...... 0.66 The monthly rainfall and mean temperature from January 1956 to August 1957 are presented in Table 1, in Portuguese. The experiment consisted of 3 replications of the treatments: without fertilizer and with fertilizer (40 Kg of N, from ammonium sulfate; 100 Kg of P(2)0(5) from superphosphate and 40 Kg K2 O, from potassium chloride). Four complete stools (stalks and leaves) were harvested from each treatment, and the plants separated in stalks and leaves, weighed, dried and analysed every month from 6 up to 15 months of age. The data obtained for fresh and dry matter production are presented in table 2, and in figure land 2, in Portuguese. The curves for fresh and dry matter production showed that fertilized and no fertilized sugar cane with 6 months of age presents only 5% of its total weight at 15 months of age. The most intense period of growth in this experiment is located, between 8 and 12 months of age, that is between December 1956 and April 1957. The dry matter production of sugar cane with 8 and 12 months of age was, respectively, 12,5% and 87,5% of the total weight at 15 months of age. The growth of sugar cane in relation to its age follows a sigmoid curve, according to the figures 1, 2 and 3. The increase of dry matter production promoted by using fertilizer was 62,5% when sugar cane was 15 months of age. The concentration of the elements (tables 4 and 5 in Portuguese) present a general trend of decreasing as the cane grows older. In the stalks this is true for all elements studied in this experiment. But in the leaves, somme elements, like sulfur and silicon, appears to increase with the increasing of age. Others, like calcium and magnesium do not show large variations, and finally a third group, formed by nitrogen, phosphorus and potassium seems to decrease at the beginning and later presents a light increasing. The concentration of the elements was higher in the leaves than in the stalks from 6 up to 15 months of age. There were some exceptions. Potassium, magnesium and sulfur were higher in the stalks than in the leaves from 6 up to 8 or 9 months of age. After 9 months, the leaves presented more potassium, magnesium and sulfur than the stalks. The percentage of nitrogen in the leaves was lower in the plants that received fertilizer than in the plants without fertilizer with 6, 7, 8, 10, 11 and 13 months of age. This can be explained by "dilution effect". The uptake of elements by 4 stools (stalks and leaves) of sugar cane according to the plant age is showed in table 6, in Portuguese. The absorption of all studied elements, nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, sulfur and silicon, was higher in plants that received fertilizer. The trend of uptake of nitrogen and potassium is similar to the trend of production of dry matter, that is, the maximum absorption of those two nutrients occurs between 9 and 13 months of age. Finaly, the maxima amounts of elements absorbed by 4 stools (stalks and leaves) of sugar cane plants that received fertilizer are condensed in the following table: Element Maximum absorption in grams Age of the plants in months Nitrogen (N) 81.0 14 Phosphorus (P) 6.8 15 Potassium (K) 81.5 15 Calcium (Ca) 19.2 15 Magnesium (Mg) 13.9 13 Sulfur (S) 9.3 15 Silicon (Si) 61.8 15 It is very interesting to note the low absorption of phosphorus even with 100 kg of P2O5 per hectare, aplied as superphosphate. The uptake of phosphorus was lower than calcium, magnesium and sulfur. Also, it is noteworthy the large amount of silicon absorbed by sugar cane.

Determinação colorimétrica do silício em vegetais

O presente trabalho relata os estudos do método colorimétrico de determinação do silício, baseado na reação do citado elemento com o anion molibdato e posterior redução do sílico-molibdato formado com solução de ácido ascórbico contendo ferro divalente. Os estudos efetuados permitiram estabelecer uma técnica rápida para determinação do silício em material vegetal, mediante ataque das cinzas provenientes do material vegetal, com ácidos clorídrico, fluorídrico e excesso de ácido bórico, e posterior aplicação do método colorimétrico. Foram realizadas determinações de silício em materiais vegetais de diferentes origens, obtendo-se satisfatória precisão e os resultados concordaram razoavelmente com aqueles fornecidos pelo método gravimétrico tradicional.

Determinação colorimétrica do silício em solo.: II - aplicação do método do sílico-molibdato amarelo e do azul de molibdênio na determinação da sílica total e solúvel em solos

O presente trabalho tem por objetivo a aplicação do método colorimétrico de determinação do silício na análise da silica total e solúvel em solos. Para a realização de tais objetivos foram focalizados, entre outros, dois aspectos principais: o estudo sobre os interferentes e a solubilização da silica, mediante ataque de amostra, a quente, com um ácido mineral e ácido fluorídrico, seguido da adição de ácido bórico. Uma vez estabelecidas as condições adequadas à solubilização, os procedimentos estudados tiveram sua precisão e exatidão avaliadas através de sua aplicação em amostras de areia cuidadosamente lavada. À seguir, procedeu-se à aplicação das técnicas preconizadas na análise de solos, associando-se ao método colorimétrico de determinação do silício, e, com a finalidade de comparação, as amostras foram analisadas também pelo método gravimétrico. Os dados obtidos permitem considerar as técnicas colorimétricas, bem como aquelas de solubilização da silica, satisfatoriamente exatas. Os teores de silica solúvel foram determinados a partir de extração por soluções aquosas de CaCI2 0,0025M, H3C-COONa 0,01 M, H2SO4 0,025M, e por água destilada, com o emprego do método do azul de molibdênio.

Avaliação de métodos de extração de silício em solos cultivados com arroz de sequeiro

Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de quatro métodos de extração (ácido acético 0,5 mol L-1, tampão pH 4,0, cloreto de cálcio 0,0025 mol L-1 e água) em estimar a disponibilidade de silício (Si) no solo para plantas de arroz de sequeiro cultivadas em casa de vegetação. Quatro solos, correspondentes às classes: Latossolo Vermelho-Escuro álico (LEa), Latossolo Vermelho-Amarelo álico (LVa), Latossolo Roxo distrófico (LRd) e Areia Quartzosa álica (AQa), todos da região do Triângulo Mineiro e ainda não cultivados foram utilizados no estudo. Cinco níveis de Si foram estabelecidos em cada um dos solos. Plantas de arroz foram cultivadas em vasos até a maturação. Como resultado deste trabalho, concluiu-se que o ácido acético 0,5 mol L-1 foi o método que apresentou a melhor estimativa do Si disponível no solo para o arroz de sequeiro. O silício da parte aérea do arroz revelou alta correlação com o Si extraível pelo método ácido acético.

Efeito do silicato de cálcio no teor de silício no solo e na produção de grãos de arroz de sequeiro

Em solos com baixos teores de silício (Si) "disponível", a adubação com silicato de cálcio (CaSiO3) pode melhorar as características químicas do solo, tais como o pH, o Ca trocável e o Si "disponível". Efeito na produtividade do arroz também pode ocorrer em decorrência do aumento da resistência ao acamamento e área fotossintética. Neste trabalho, objetivou-se avaliar a disponibilidade do Si em solos de cerrado. O experimento foi realizado em casa de vegetação com a cultura do arroz de sequeiro, e os tratamentos foram cinco doses de Si (0, 120, 240, 480 e 960 kg ha-1), aplicadas na forma de silicato de cálcio, e quatro solos: Latossolo Vermelho-Escuro álico (LEa), Latossolo Vermelho-Amarelo álico (LVa), Latossolo Roxo distrófico (LRd) e Areia Quartzosa álica (AQa). O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com quatro repetições. Avaliou-se o efeito do silicato de cálcio nos teores de Si, Ca e pH do solo e no rendimento de grãos de arroz. Observou-se aumento nos teores de Ca e nos valores de pH do solo. A recuperação do Si aplicado variou segundo a classe de solo e a dose aplicada. O teor de Si "disponível" no solo variou na ordem LRd > LEa = LVa > AQa. O nível de suficiência de Si no solo foi de 9,8 mg dm-3 para atingir 90% da produção máxima.

Dessorção de fósforo por silício em solos cultivados com eucalipto

Com o objetivo de avaliar a dessorção de fósforo por silício nas camadas superficiais de um Latossolo Vermelho-Escuro sob cerrado e de um Cambissolo sob campo cerrado, da zona fisiográfica Campos das Vertentes (MG), foram realizados experimentos em casa de vegetação do Departamento de Ciência do Solo da Universidade Federal de Lavras (MG), no período de agosto de 1997 a maio de 1998. Cada solo foi submetido a três incubações seqüenciais: (a) CaCO3 + MgCO3, para manter o pH em torno de 6,0; (b) fertilização básica, incluindo o fósforo em dose única, calculada para manter 0,2 mg L-1 de P em solução; (c) seis doses de silício (CaSiO3), definidas com base na dose de fósforo. Plantas de eucalyptus grandis foram cultivadas por 120 dias em vasos com capacidade para 3 dm³ de solo. A produção de matéria seca e o teor de P na matéria seca foram avaliados aos 60, 90 e 120 dias do transplantio das mudas para os vasos. Ajustaram-se superfícies de resposta dessas variáveis às doses de Si e às épocas. O P dessorvido contribuiu com 15,25% do conteúdo do nutriente na matéria seca das plantas cultivadas no Cambissolo (maior teor de caulinita).

Silicato de cálcio como fonte de silício para o arroz de sequeiro

No Brasil, o arroz de sequeiro é cultivado predominantemente em solos de cerrado, os quais, em razão do seu avançado grau de intemperização, apresentam baixos valores de pH, baixa saturação por bases e baixa relação Si/óxidos de Fe e Al. Assim, realizou-se um experimento em casa de vegetação, com objetivo de avaliar o efeito do silicato de cálcio no rendimento de grãos do arroz de sequeiro, bem como seu efeito corretivo na acidez do solo. Os tratamentos consistiram de seis doses de SiO2 (0; 125; 250; 375; 500 e 625 mg kg-1 de solo), na forma de volastonita Vansil-10 (50% de SiO2, 44 de CaO e 1,48 de MgO), e três cultivares de arroz de sequeiro (Caiapó, Carajás e Confiança), dispostos em delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições. O rendimento de grãos aumentou de forma linear com a fertilização silicatada, mostrando correlação significativa e positiva com os teores de Si e Ca no solo, derivados da aplicação do silicato de cálcio. A aplicação de SiO2 aumentou o pH e os teores de Ca, Mg trocáveis e Si solúvel no solo.

Liberação de nutrientes durante a decomposição de palha de aveia preta (Avena strigosa) com diferentes teores de silício

O Si absorvido pelas plantas é, em sua maior parte, depositado na parte externa da parede celular de folhas como uma camada de sílica amorfa (SiO2.nH2O) e poderia afetar a decomposição da palha no solo. Com o objetivo de avaliar o efeito da presença deste elemento no tecido vegetal sobre a decomposição da palha, foi desenvolvido um experimento. Nesse experimento, a parte aérea de plantas de aveia preta, cultivadas em solução nutritiva com e sem adição de Si, foi incubada em tubos de PVC com areia e solo. Aos 6, 14, 30, 66, 100 e 182 dias, foram realizadas percolações com água destilada e determinados os teores de Si, carbono orgânico solúvel, N mineral, Ca, Mg, Na e K. Os resultados dos teores dos elementos na água percolada em cada período foram convertidos em quantidade liberada por kg de substrato (solo ou areia) e acumulados no tempo para serem utilizados como índices da decomposição da palha. Em todos os parâmetros avaliados, não houve diferença significativa entre a palha c/Si e s/Si, exceto para o teor de Si e este somente quando a palha foi decomposta na areia. O silício absorvido pelas plantas de aveia preta, quando comparado com plantas cultivadas sem adição deste elemento, não alterou a liberação de carbono e nutrientes presentes na água de percolação durante o período de 182 dias da decomposição da palha.

Rendimento e acúmulo de nutrientes pelo arroz em solução nutritiva com e sem a adição de silício

O silício tem sido considerado benéfico para plantas acumuladoras do elemento, especialmente o arroz, justificando sua adição para o incremento da produção em solos deficientes. Entretanto, o efeito do Si, nestes casos, parece depender mais de determinadas condições ambientais e de efeitos indiretos, baseados nas características e reações no solo dos materiais normalmente utilizados como fontes de Si. Com o objetivo de avaliar o efeito do Si sobre o rendimento e sobre o acúmulo de macro e micronutrientes em arroz (Oryza sativa), cultivar BR-IRGA 410, foi realizado um estudo em casa de vegetação, com o cultivo de plantas em solução nutritiva completa, comparando os tratamentos com e sem a adição de Si na forma de SiO2 (em pó). Não houve diferença significativa entre as plantas com e sem adição de Si na produção de matéria seca da raiz, colmo + folhas e rendimento de grãos, mas, sim, na produção de matéria seca de casca. As plantas que receberam Si, em relação às plantas sem adição, apresentaram maior concentração de Si na raiz, colmo + folhas e casca, porém, foram similares no grão. A adição de Si na solução nutritiva diminuiu os teores de boro e fósforo nas raízes, e os teores de boro, cálcio, ferro e manganês, na casca. Não houve efeito significativo do Si nos teores de macro e micronutrientes no colmo + folhas e grãos.

Silício e cloreto de sódio na nutrição mineral e produção de matéria seca de plantas de moringa (Moringa oleifera Lam.)

Realizou-se um experimento em casa de vegetação do Departamento de Ciência do Solo da Universidade Federal de Lavras, para avaliar o efeito do silício na nutrição mineral e na produção de matéria seca de plantas de moringa submetidas ao estresse salino. Utilizaram-se o esquema fatorial e o delineamento de blocos casualizados, com três repetições, e uma planta por vaso de 3 L de capacidade, em que o primeiro fator referiu-se às doses de NaCl (0, 30, 60, 90 e 120 mol m-3) e o segundo às doses de SiO2 (0, 0,5, 1,0 e 1,5 mol m-3), em solução de Hoagland & Arnon (1950) a 50 % da concentração normal. As soluções foram renovadas em intervalos de 10 dias e, aos 35 dias, após a aplicação dos tratamentos, as plantas foram colhidas, separadas em folhas, caule e raízes, secas, para determinação da produção de matéria seca, e moídas, para determinação dos teores de N, P, K, Ca, Mg, S, Na, Cl e Si. A partir dos teores, determinaram-se as relações Na/K, Na/Ca e Na/Mg e a translocação dos nutrientes para a parte aérea. Observou-se que a adição do Si elevou os teores de K e de Ca nas folhas e reduziu os de Na e as relações Na/K, Na/Ca e Na/Mg. O Si não reduziu os efeitos depressivos do NaCl na produção de matéria seca das plantas de moringa.

Comportamento de diferentes fontes de silício no solo e na cultura do tomateiro

O objetivo deste trabalho foi estudar a ação do xisto, de duas escórias e de um termofosfato sobre a disponibilidade do Si no Argissolo Vermelho-Amarelo sob plasticultura com o tomateiro. Dois experimentos foram instalados em blocos casualizados com os seguintes tratamentos: testemunha, 6 t ha-1 de xisto, 6 t ha-1 de escória da Mannesman, 6 t ha-1 de escória da Dedini e 2,5 t ha-1 de termofosfato. As concentrações de Si (SiO2 total) nestes produtos foram: 530, 350, 273, 185 g kg-1, respectivamente, para o xisto, escória da Mannesman, Dedini e termofosfato. Os resultados indicaram que a escória da Mannesman foi o tratamento que apresentou maiores teores de Si no solo, extraídos com oxalato de amônio, e o xisto o tratamento com o menor teor. Todavia, avaliando a relação entre a quantidade de Si aplicada sobre o aumento de Si no solo, verifica-se que o termofosfato foi o tratamento que mais elevou o teor deste elemento. Os produtos aplicados forneceram Si para o tomateiro, mas não foram suficientes para aumentar a produtividade. Observou-se boa correlação entre os teores de Si na planta em relação ao Si extraído do solo com oxalato de amônio.

Extratores de silício disponível em escórias e fertilizantes

Os métodos para quantificar o silício (Si) disponível em fertilizantes e escórias não têm sido confiáveis até o momento. Neste estudo, determinou-se o Si extraído de diversas fontes, utilizando como extratores: Na2CO3 + NH4NO3, variando concentração, tempo de agitação e de reação; água; HCl 0,5 mol dm-3; Na2CO3 a 50 g dm-3; ácido cítrico a 50 g dm-3; ácido acético 0,5 mol dm-3; resina trocadora de cátions (Amberlite IRC-50, pK 6,1), além do método da coluna de lixiviação. Paralelamente, desenvolveu-se um experimento em casa de vegetação, com arroz irrigado, com aplicação de 125 kg ha-1 de Si total, proveniente de 12 fontes. O tempo de agitação mostrou não ser fundamental na determinação do Si, embora o resultado de três horas tenha sido superior estatisticamente aos demais. As concentrações de 10 + 16 g dm-3 e 30 + 48 g dm-3 de Na2CO3 + NH4NO3 mostraram-se as mais promissoras na extração de Si; por isso a menor concentração (10 + 16 g dm-3) foi escolhida para avaliar as fontes quanto ao tempo de repouso. Durante o período de repouso, verificou-se que todas as fontes apresentaram aumento na liberação de Si ao longo do tempo, tendo o período de 5 a 9 dias apresentado melhor correlação entre o Si extraído pelo arroz e o Si recuperado na análise das várias fontes. A extração com Na2CO3 + NH4NO3 dos fertilizantes com Si pode representar, com um bom grau de confiabilidade, o potencial de liberação deste elemento no solo e aproveitamento pelas plantas. As fontes mais eficientes na liberação de Si para o arroz foram a Rhodia, seguida da Wollastonita, enquanto as fontes MB-4 e escórias de alto-forno foram as que menos liberaram Si. Os extratores ácidos demonstraram ser mais eficientes na extração de Si das escórias de alto-forno e pouco eficientes com a Wollastonita. A água foi o extrator com a menor taxa de recuperação de Si das fontes testadas. Os extratores que apresentaram melhores correlações entre o Si recuperado e o Si extraído pela cultura do arroz foram a resina Amberlite e o Na2CO3 10 g dm-3 + NH4NO3 16 g dm-3, seguidos pela coluna de lixiviação.