Phosphorus Adsorption onto an Industrial Acidified Laterite By‒Product: Equilibrium and Thermodynamic Investigation

The present research investigates the uptake of phosphate ions from aqueous solutions using acidified laterite (ALS), a by-product from the production of ferric aluminium sulfate using laterite. Phosphate adsorption experiments were performed in batch systems to determine the amount of phosphate adsorbed as a function of solution pH, adsorbent dosage and thermodynamic parameters per fixed P concentration. Kinetic studies were also carried out to study the effect of adsorbent particle sizes. The maximum removal capacity of ALS observed at pH 5 was 3.68 mg P g^-1. It was found that as the adsorbent dosage increases, the equilibrium pH decreases, so an adsorbent dosage of 1.0 g L^-1 of ALS was selected. Adsorption capacity (q_m) calculated from the Langmuir isotherm was found to be 2.73 mg g^-1. Kinetic experimental data were mathematically well described using the pseudo first-order model over the full range of the adsorbent particle size. The adsorption reactions were endothermic, and the process of adsorption was favoured at high temperature; the ΔG and ΔH values implied that the main adsorption mechanism of P onto ALS is physisorption. The desorption studies indicated the need to consider a NaOH 0.1M solution as an optimal solution for practical regeneration applications.

Off-Centre Localisation Performance of Ambisonics and HOA For Large and Small Loudspeaker Array Radii

Ambisonics and Higher Order Ambisonics (HOA) are scalable spatial audio techniques that attempt to present a sound scene to listeners over as large an area as possible. A localisation experiment was carried out to investigate the performance of a first and third order system at three listening positions - one in the centre and two off-centre - using a 5 m radius loudspeaker array. The results are briefly presented and compared to those of an earlier experiment on a 2.2 m loudspeaker array. In both experiments the off-centre listeners were placed such that the ratio of distance from the centre to the array radius was constant in both experiments. The test used a reverse target-pointer adjustment method to determine the error, both signed and absolute, for each combination of listening position and system. The results for both arrays were found to be very similar, suggesting that the relative amplitude of the loudspeakers, which were the same in both cases, was more dominant for localisation than the arrival time differences, which differed between array sizes.

Bricks vs. clicks: Which is better for marketing remanufactured products?

The economical and environmental benefits are the central issues for remanufacturing. Whereas extant remanufacturing research focuses primarily on such issues in remanufacturing technologies, production planning, inventory control and competitive strategies, we provide an alternative yet somewhat complementary approach to consider both issues related to different channels structures for marketing remanufactured products. Specifically, based on observations from current practice, we consider a manufacturer sells new units through an independent retailer but with two options for marketing remanufactured products: (1) marketing through its own e-channel (Model M) or (2) subcontracting the marketing activity to a third party (Model 3P). A central result we obtain is that although Model M is always greener than Model 3P, firms have less incentive to adopt it because both the manufacturer and retailer may be worse off when the manufacturer sells remanufactured products through its own e-channel rather than subcontracting to a third party. Extending both models to cases in which the manufacturer interacts with multiple retailers further reveals that the more retailers in the market, the greener Model M relative to Model 3P.

Mechanism of Alizarin Red S and Methylene Blue Biosorption onto Olive Stone: Isotherm study in Single and Binary Systems

The biosorption process of anionic dye Alizarin Red S (ARS) and cationic dye methylene blue (MB) as a function of contact time, initial concentration and solution pH onto olive stone (OS) biomass has been investigated. Equilibrium biosorption isotherms in single and binary systems and kinetics in batch mode were also examined. The kinetic data of the two dyes were better described by the pseudo second-order model. At low concentration, ARS dye appeared to follow a two-step diffusion process, while MB dye followed a three-step diffusion process. The biosorption experimental data for ARS and MB dyes were well suited to the Redlich-Peterson isotherm. The maximum biosorption of ARS dye, qmax = 16.10 mg/g, was obtained at pH 3.28 and the maximum biosorption of MB dye, qmax = 13.20 mg/g, was observed at basic pH values. In the binary system, it was indicated that the MB dye diffuses firstly inside the biosorbent particle and occupies the biosorption sites forming a monodentate complex and then the ARS dye enters and can only bind to untaken sites; forms a tridentate complex with OS active sites.

Analysis of the Second Harmonic Effect on Power Amplifier Intermodulation Products

A theoretical analysis is reported in this paper to investigate the effect that a second harmonic signal which might be present at an amplifier’s input has on generating additional intermodulation products, particularly the third-order intermodulation (IM3) products. The analysis shows that the amplitude of an extra generated IM3 component is equal to the product of the fundamental amplitude, the second harmonic amplitude, and the second order Taylor series coefficient. The effect of the second order harmonic on the IM3 is examined through a simulated example of a 2.22-GHz 10-W Class-EF amplifier whereby the IM3 levels have been reduced by 2-3 dB after employing a second harmonic termination stub at the input.

Comparative Raman Study of Carbon Nanotubes Prepared by D.C. Arc Discharge and Catalytic Methods

The Raman spectra of carbon nanotubes prepared by catalytic (C-CNT) and d.c. arc discharge (D-CNT) methods are reported. A previously unnoticed third-order Raman peak at ca. 4248 cm-1 was observed in the Raman spectrum of D-CNT. The Raman features of D-CNT and C-CNT are similar to those of highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) and active carbon, respectively. The data also suggest that the increase in disorder in D-CNT compared with HOPG is due to structural defects in D-CNT. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.

Predicting the greenhouse inside air temperature with RBF neural networks

The application of the Radial Basis Function (RBF) Neural Network (NN) to greenhouse inside air temperature modelling has been previously investigated (Ferreira et al., 2000a). In those studies, the inside air temperature is modelled as a function of the inside relative humidity and of the outside temperature and solar radiation. A second-order model structure previously selected (Cunha et al., 1996) in the context of dynamic temperature models identification, is used.

Low Complexity All-Pass Based Polyphase Decimation Filters for ECG Monitoring

This paper presents a low complexity high efficiency decimation filter which can be employed in EletroCardioGram (ECG) acquisition systems. The decimation filter with a decimation ratio of 128 works along with a third order sigma delta modulator. It is designed in four stages to reduce cost and power consumption. The work reported here provides an efficient approach for the decimation process for high resolution biomedical data conversion applications by employing low complexity two-path all-pass based decimation filters. The performance of the proposed decimation chain was validated by using the MIT-BIH arrhythmia database and comparative simulations were conducted with the state of the art.

Intermodulation in active reconfigurable antennas

Due to the application of active components into antennas these became a source of distortion on wireless communication systems. In this paper we explore the nonlinear effects occurring in a frequency reconfigurable antenna operating with a PIN Diode. We describe the measurement setup used to check the antenna intermodulation products and the measured compression and third order intermodulation limitations of a frequency reconfigurable antenna, operating at the UMTS and WLAN frequencies.

A theoretical study on modelling the respiratory tract with ladder networks by means of intrinsic fractal geometry

Fractional order modeling of biological systems has received significant interest in the research community. Since the fractal geometry is characterized by a recurrent structure, the self-similar branching arrangement of the airways makes the respiratory system an ideal candidate for the application of fractional calculus theory. To demonstrate the link between the recurrence of the respiratory tree and the appearance of a fractional-order model, we develop an anatomically consistent representation of the respiratory system. This model is capable of simulating the mechanical properties of the lungs and we compare the model output with in vivo measurements of the respiratory input impedance collected in 20 healthy subjects. This paper provides further proof of the underlying fractal geometry of the human lungs, and the consequent appearance of constant-phase behavior in the total respiratory impedance.

New findings on the dynamics of HIV and TB coinfection models

In this paper we study a model for HIV and TB coinfection. We consider the integer order and the fractional order versions of the model. Let α∈[0.78,1.0] be the order of the fractional derivative, then the integer order model is obtained for α=1.0. The model includes vertical transmission for HIV and treatment for both diseases. We compute the reproduction number of the integer order model and HIV and TB submodels, and the stability of the disease free equilibrium. We sketch the bifurcation diagrams of the integer order model, for variation of the average number of sexual partners per person and per unit time, and the tuberculosis transmission rate. We analyze numerical results of the fractional order model for different values of α, including α=1. The results show distinct types of transients, for variation of α. Moreover, we speculate, from observation of the numerical results, that the order of the fractional derivative may behave as a bifurcation parameter for the model. We conclude that the dynamics of the integer and the fractional order versions of the model are very rich and that together these versions may provide a better understanding of the dynamics of HIV and TB coinfection.

Kinetic and product studies for the oxidtion of organic sulfides and sulfoxides in the presence of transition metal complexes

Rates and products of the oxidation of diphenyl sulfide, phenyl methyl sulfide, p-chlorophenyl methyl sulfide and diphenyl sulfoxide have been determined. Oxidants included t-Bu02H alone, t-Bu02H plus molybdenum or vanadium catalysts and the molybdenum peroxo complex Mo0(02)2*HMPT. Reactions were chiefly carried out in ethanol at temperatures ranging from 20° to 65°C. Oxidation of diphenyl sulfide by t-Bu02H in absolute ethanol at 65°C followed second-order kinetics with k2 = 5.61 x 10 G M~1s"1, and yielded only diphenyl sulfoxide. The Mo(C0)g-catalyzed reaction gave both the sulfoxide and the sulfone with consecutive third-order kinetics. Rate = k3[Mo][t-Bu02H][Ph2S] + k^[Mo][t-Bu02H][Ph2S0], where log k3 = 12.62 - 18500/RT, and log k^ = 10.73 - 17400/RT. In the absence of diphenyl sulfide, diphenyl sulfoxide did not react with t-Bu02H plus molybdenum catalysts, but was oxidized by t-Bu02H-V0(acac)2. The uncatalyzed oxidation of phenyl methyl sulfide by t-Bu02H in absolute ethanol at 65°C gave a second-order rate constant, k = 3.48 x 10~"5 M^s""1. With added Mo(C0)g, the product was mainly phenyl methyl sulfoxide; Rate = k3[Mo][t-Bu02H][PhSCH3] where log k3 = 22.0 - 44500/RT. Both diphenyl sulfide and diphenyl sulfoxide react readily with the molybdenum peroxy complex, Mo0(02)2'HMPT in absolute ethanol at 35°C, yielding diphenyl sulfone. The observed features are mainly in agreement with the literature on metal ion-catalyzed oxidations of organic compounds by hydroperoxides. These indicate the formation of an active catalyst and the complexation of t-Bu02H with the catalyst. However, the relatively large difference between the activation energies for diphenyl sulfide and phenyl methyl sulfide, and the non-reactivity of diphenyl sulfoxide suggest the involvement of sulfide in the production of an active species.

Théorèmes d'existence pour des systèmes d'équations différentielles et d'équations aux échelles de temps.

Nous présentons dans cette thèse des théorèmes d’existence pour des systèmes d’équations différentielles non-linéaires d’ordre trois, pour des systèmes d’équa- tions et d’inclusions aux échelles de temps non-linéaires d’ordre un et pour des systèmes d’équations aux échelles de temps non-linéaires d’ordre deux sous cer- taines conditions aux limites. Dans le chapitre trois, nous introduirons une notion de tube-solution pour obtenir des théorèmes d’existence pour des systèmes d’équations différentielles du troisième ordre. Cette nouvelle notion généralise aux systèmes les notions de sous- et sur-solutions pour le problème aux limites de l’équation différentielle du troisième ordre étudiée dans [34]. Dans la dernière section de ce chapitre, nous traitons les systèmes d’ordre trois lorsque f est soumise à une condition de crois- sance de type Wintner-Nagumo. Pour admettre l’existence de solutions d’un tel système, nous aurons recours à la théorie des inclusions différentielles. Ce résultat d’existence généralise de diverses façons un théorème de Grossinho et Minhós [34]. Le chapitre suivant porte sur l’existence de solutions pour deux types de sys- tèmes d’équations aux échelles de temps du premier ordre. Les résultats d’exis- tence pour ces deux problèmes ont été obtenus grâce à des notions de tube-solution adaptées à ces systèmes. Le premier théorème généralise entre autre aux systèmes et à une échelle de temps quelconque, un résultat obtenu pour des équations aux différences finies par Mawhin et Bereanu [9]. Ce résultat permet également d’obte- nir l’existence de solutions pour de nouveaux systèmes dont on ne pouvait obtenir l’existence en utilisant le résultat de Dai et Tisdell [17]. Le deuxième théorème de ce chapitre généralise quant à lui, sous certaines conditions, des résultats de [60]. Le chapitre cinq aborde un nouveau théorème d’existence pour un système d’in- clusions aux échelles de temps du premier ordre. Selon nos recherches, aucun résultat avant celui-ci ne traitait de l’existence de solutions pour des systèmes d’inclusions de ce type. Ainsi, ce chapitre ouvre de nouvelles possibilités dans le domaine des inclusions aux échelles de temps. Notre résultat a été obtenu encore une fois à l’aide d’une hypothèse de tube-solution adaptée au problème. Au chapitre six, nous traitons l’existence de solutions pour des systèmes d’équations aux échelles de temps d’ordre deux. Le premier théorème d’existence que nous obtenons généralise les résultats de [36] étant donné que l’hypothèse que ces auteurs utilisent pour faire la majoration a priori est un cas particulier de notre hypothèse de tube-solution pour ce type de systèmes. Notons également que notre définition de tube-solution généralise aux systèmes les notions de sous- et sur-solutions introduites pour les équations d’ordre deux par [4] et [55]. Ainsi, nous généralisons également des résultats obtenus pour des équations aux échelles de temps d’ordre deux. Finalement, nous proposons un nouveau résultat d’exis- tence pour un système dont le membre droit des équations dépend de la ∆-dérivée de la fonction.

Superintégrabilité avec séparation de variables en coordonnées polaires et intégrales du mouvement d’ordre supérieur à deux

Dans cette thèse, nous proposons de nouveaux résultats de systèmes superintégrables séparables en coordonnées polaires. Dans un premier temps, nous présentons une classification complète de tous les systèmes superintégrables séparables en coordonnées polaires qui admettent une intégrale du mouvement d'ordre trois. Des potentiels s'exprimant en terme de la sixième transcendante de Painlevé et de la fonction elliptique de Weierstrass sont présentés. Ensuite, nous introduisons une famille infinie de systèmes classiques et quantiques intégrables et exactement résolubles en coordonnées polaires. Cette famille s'exprime en terme d'un paramètre k. Le spectre d'énergie et les fonctions d'onde des systèmes quantiques sont présentés. Une conjecture postulant la superintégrabilité de ces systèmes est formulée et est vérifiée pour k=1,2,3,4. L'ordre des intégrales du mouvement proposées est 2k où k ∈ ℕ. La structure algébrique de la famille de systèmes quantiques est formulée en terme d'une algèbre cachée où le nombre de générateurs dépend du paramètre k. Une généralisation quasi-exactement résoluble et intégrable de la famille de potentiels est proposée. Finalement, les trajectoires classiques de la famille de systèmes sont calculées pour tous les cas rationnels k ∈ ℚ. Celles-ci s'expriment en terme des polynômes de Chebyshev. Les courbes associées aux trajectoires sont présentées pour les premiers cas k=1, 2, 3, 4, 1/2, 1/3 et 3/2 et les trajectoires bornées sont fermées et périodiques dans l'espace des phases. Ainsi, les résultats obtenus viennent renforcer la possible véracité de la conjecture.

Les systèmes super intégrables d’ordre trois séparables en coordonnées paraboliques

Ce mémoire est une poursuite de l’étude de la superintégrabilité classique et quantique dans un espace euclidien de dimension deux avec une intégrale du mouvement d’ordre trois. Il est constitué d’un article. Puisque les classifications de tous les Hamiltoniens séparables en coordonnées cartésiennes et polaires sont déjà complétées, nous apportons à ce tableau l’étude de ces systèmes séparables en coordonnées paraboliques. Premièrement, nous dérivons les équations déterminantes d’un système en coordonnées paraboliques et ensuite nous résolvons les équations obtenues afin de trouver les intégrales d’ordre trois pour un potentiel qui permet la séparation en coordonnées paraboliques. Finalement, nous démontrons que toutes les intégrales d’ordre trois pour les potentiels séparables en coordonnées paraboliques dans l’espace euclidien de dimension deux sont réductibles. Dans la conclusion de l’article nous analysons les différences entre les potentiels séparables en coordonnées cartésiennes et polaires d’un côté et en coordonnées paraboliques d’une autre côté. Mots clés: intégrabilité, superintégrabilité, mécanique classique, mécanique quantique, Hamiltonien, séparation de variable, commutation.