Sintering and densification mechanisms of Y2BaCuO5 pellets

The sintering and densification of Y2BaCuO5 (Y-211) pellets made from powders with different characteristics have been investigated in the temperature range 1000-1140°C. A pellet made from powder containing Ba-rich secondary phases shows very early liquid-assisted sintering and densification and clear evidence of exaggerated grain growth. The melting of BaCuO2 and YBa2Cu3O7-δ (Y-123) secondary phases increases the rate of densification of Y-211 pellets made from other powders at temperatures above 1025-1030°C. All the liquid produced by the melting of the latter phases recrystallizes as intergranular layers of Y-123. These intergranular layers account for the darker appearance and for measurable electrical conductivities at room temperature of the pellets sintered at the higher temperatures. The development of exaggerated grain growth within a uniform fine-grained matrix opens the possibility of using controlled secondary recrystallization to obtain large single domains of Y-211, provided that the trapping of porosity can be avoided or minimized. © 1999 Elsevier Science S.A.

Hierarchical multilevel arrays of self-assembled gold nanoparticles : Control of resistivity-temperature dependence

The possibility to control the electric resistivity-temperature dependence of the nanosized resistive components made using hierarchical multilevel arrays of self-assembled gold nanoparticles prepared by multiple deposition/annealing is demonstrated. It is experimentally shown that the hierarchical three-level patterns, where the nanoparticles of sizes ranging from several nanometers to several tens of nanometer play a competitive roles in the electric conductivity, demonstrate sharp changes in the activation energy. These patterns can be used for the precise tuning of the resistivity-temperature behavior of nanoelectronic components.

Optimization of organic solar cells with thin film Au as anode

Optical transmittance and conductivity for thin metallic films, such as Au, are two inversely related and extremely important parameters for its application in organic photovoltaics as the front electrode. We report our findings on how these parameters have been optimized to attain maximum possible efficiencies by fabricating organic solar cells with thin Au film anodes of differing optical transmittances and consequently due to scaling at the nanolevel, varying electrical conductivities. There was an extraordinary improvement in the overall solar cell efficiency (to the order of 49%) when the Au thin film transmittance was increased from 38% to 54%. Surface morphologies of these thin films also have an effect on the critical parameters including, Voc, Jsc and FF.

Veden ja järvisedimenttien laatu Vihtamonjoen valuma-alueella Sotkamossa

The study area, Vihtamonjoki catchment area, is 55 square kilometres and a third of it has been ditched. The largest ditchings have been done in years 1959-1970. The water system in the catchment area builds up of several lake basins, brooks and rivers. This study tries to discover the water quality at present. It also tries to determine the sedimentation rate and the changes on the sediment quality during the past decades. The water samples were collected in August 2003 and in March 2004 from several places in the catchment area. On March 2004 the sediment samples were collected from four lake basins. Organic matter, total phosphorus, iron, manganese, Fe/Mn-ratio, zinc and copper were determined from sediment samples. The water quality was determined by electric conductivity, alkalinity, pH, oxygen content and the content of sodium, potassium, magnesium, calcium, sulphate, chlorine and fluoride. Also the nutrients, nitrate, ammonium and phosphate, were determined. Chemical analyses and loss on ignition analyses showed clear changes in sediment quality in samples taken from 15-25 cm depth, thus showing the time of the ditching. In most cases the forest ditching had caused increase in mineral matter, iron, zinc and copper and decrease in total phosphorus and organic matter. Sedimentation rates vary between 4,1 to 6,7 mm/year in lakes after the forest ditching. Sedimentation rates have probably increased due to the forest ditching. The Fe/Mn-ratio shows that there has been a lack of oxygen in the lakes for some years after the forest ditching. The water quality proved to be normal in the Vihtamonjoki catchment area. Oxygen content in March 2004 pointed to the conclusion that there might be lack of oxygen in winter. Other analysis showed the water quality to be typical for the Kainuu area.

Desempenho de tanques vegetados em um ecossistema engenheirado para tratamento descentralizado de esgotos domiciliares na Ilha Grande, RJ

A falta de infraestrutura adequada para a coleta e o tratamento de esgotos atinge várias comunidades costeiras e de sistemas insulares do Estado do Rio de Janeiro, que vivem em condições de insalubridade. O objetivo do presente estudo foi avaliar o desempenho de um ecossistema engenheirado para tratamento descentralizado de esgoto domiciliar implantado no Centro de Estudos Ambientais e Desenvolvimento Sustentável (CEADS) da UERJ, na Vila Dois Rios, Ilha Grande - RJ, com ênfase na contribuição de macrófitas e algas em tanques vegetados como tratamento terciário para a melhoria geral da qualidade do efluente e em especial, para remoção de nutrientes. O sistema é composto por caixa controladora de vazão, caixa de gordura, fossa séptica, filtro aerado submerso, decantador secundário e o conjunto de tanques vegetados contendo as macrófitas aquáticas Eichhornia crassipes, Schoenoplectus sp., Panicum cf. racemosum + Cyperus ligularis, além de um tanque de algas entre as 2 primeiras macrófitas. Os principais parâmetros monitorados em amostras quinzenais obtidas durante o período de 09/2009 a 07/2010 em 10 pontos de coleta equivalentes à saída do efluente de cada unidade de tratamento foram: OD, pH, Cond. Elétrica, Temperatura, DBO5, DQO, SST, SDT, Nitrogênio amoniacal, Nitrito, Nitrato e Fósforo total. A vazão média do sistema foi 52 L/h. A produção primária de biomassa das macrófitas e o metabolismo no tanque com algas também foram estimados. A eficiência média do ecossistema engenheirado foi de 93% de redução dos SST, 93% de DBO, 90% da DQO, 30% de N amoniacal e, 38% de Fósforo. O conjunto de tanques vegetados promoveu um aumento médio de oxigênio dissolvido (OD) em 182% comparados ao valor de saída do decantador. Pode-se concluir que esse sistema contribuiu para uma melhoria geral da qualidade do efluente final com relação a praticamente todos os parâmetros, ainda que em alguns casos, apenas de forma incremental. Houve maior produção média de biomassa (peso seco.dia-1) e retenção média de água na espécie E. crassipes (aguapé) em comparação com as espécies Schoenoplectus sp, P. cf. racemosum e C. ligularis. A baixa produção primária no tanque de algas em relação à respiração, pelo menos no período monitorado, indica condições desfavoráveis à remoção de nutrientes (N e P) nesse tanque através da incorporação na biomassa. Uma investigação mais detalhada acerca dos parâmetros de projeto que inclua um eventual redimensionamento do decantador e do tanque de algas é sugerida.

Avaliação sazonal do grau de trofia em reservatórios do complexo hidrelétrico de Ribeirão das Lajes (Rio de Janeiro)

Com a demanda por energia elétrica nos dias atuais e a grande quantidade de bacias hidrográficas presentes no Brasil, a geração de energia hidrelétrica se tornou a principal forma de suprimento. Dentre as diversas mudanças ocorridas em represamento de rios, a redução na vazão da água influencia no acúmulo de nutrientes afetando diretamente na qualidade da água, podendo acarretar em um processo denominado eutrofização, caracterizado pelo aumento na quantidade de nutrientes em um sistema e contribuindo para o desenvolvimento de produtores primários (fitoplâncton e macrófitas aquáticas) em níveis acima do crescimento natural. Para identificar o estado de trofia dos reservatórios pertencentes ao Complexo Hidrelétrico de Ribeirão das Lajes (RJ) foi utilizada a metodologia de Lu e Lo (2002) de avaliação trófica fuzzy (ou difusa) sintética e não sintética, além da avaliação trófica através do índice de estado trófico de Carlson (1977). As classes de estado trófico utilizadas na metodologia é da OECD (1982) e utiliza transparência, concentrações de fósforo total e de clorofila-a como variáveis. Outras variáveis limnológicas como temperatura, oxigênio dissolvido, condutividade elétrica, turbidez, pH e sólidos dissolvidos totais foram utilizadas para caracterização dos reservatórios. As coletas foram realizadas em três momentos, no período seco de 2011, no período chuvoso de 2012 e no período seco de 2012. As análises fuzzy não sintéticas apontaram os reservatórios de Santana, Vigário e Ponte Coberta como oligotrófico/eutrófico durante o período de estudo. O reservatório de Ribeirão das Lajes foi classificado como oligotrófico nos períodos secos no ano de 2011 e 2012, e como mesotrófico no período chuvoso de 2012, assim como o reservatório de Tocos. Foram observadas diferenças significativas entre o período seco e o chuvoso em relação às concentrações de clorofila-a, transparência e turbidez, demonstrando influência sazonal no grau de trofia dos reservatórios, uma vez que clorofila-a e transparência são variáveis utilizadas em índices de estado trófico