Organic reactions in supercritical fluids: Continuous, selective and green

Supercritical fluids (SCFs) offer a wide range of opportunities as media for chemical reactions and supercritical CO2, ScCO2, is becoming increasingly important as a benign replacement for more toxic solvents.1 High pressure reactions, however, are more capital intensive than conventional low pressure processes. Therefore, supercritical fluids will only gain widespread acceptance in those areas where the fluids give real chemical advantages as well as environmental benefits. This lecture gives a brief account of the use of flow reactors for continuous reactions in supercritical fluids, particularly those of interest for the manufacture of fine chemicals.

Organic Contaminant Analytical Methods of the National Status and Trends Program: 2000-2006

This document describes the analytical methods used to quantify core organic chemicals in tissue and sediment collected as part of NOAA’s National Status and Trends Program (NS&T) for the years 2000-2006. Organic contaminat analytical methods used during the early years of the program are described in NOAA Technical Memoranda NOS ORCA 71 and 130 (Lauenstein and Cantillo, 1993; Lauenstein and Cantillo, 1998) for the years 1984-1992 and 1993-1996, respectively. These reports are available from our website (http://www.ccma.nos.gov) The methods detailed in this document were utilized by the Mussel Watch Project and Bioeffects Project, which are both part of the NS&T program. The Mussel Watch Project has been monitoring contaminants in bivalves and sediments since 1986 and is the longest active national contaminant monitoring program operating in U.S. costal waters. Approximately 280 Mussel Watch sites are sampled on a biennial and decadal timescale for bivalve tissue and sediment respectively. Similarly, the Bioeffects Assessment Project began in 1986 to characterize estuaries and near coastal environs. Using the sediment quality triad approach that measures; (1) levels of contaminants in sediments, (2) incidence and severity of toxicity, and (3) benthic macrofaunal conmmunities, the Bioeffects Project describes the spatial extent of sediment toxicity. Contaminant assessment is a core function of both projects. These methods, while discussed here in the context of sediment and bivalve tissue, were also used with other matricies including: fish fillet, fish liver, nepheloid layer, and suspended particulate matter. The methods described herein are for the core organic contaminants monitored in the NS&T Program and include polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), polychlorinated biphenyls (PCBs), butyltins, and organochlorines that have been analyzed consistently over the past 15-20 years. Organic contaminants such as dioxins, perfluoro compounds and polybrominated biphenyl ethers (PBDEs) were analyzed periodically in special studies of the NS&T Program and will be described in another document. All of the analytical techniques described in this document were used by B&B Laboratories, Inc, an affiliate of TDI-Brook International, Inc. in College Station, Texas under contract to NOAA. The NS&T Program uses a performance-based system approach to obtain the best possible data quality and comparability, and requires laboratories to demonstrate precision, accuracy, and sensitivity to ensure results-based performance goals and measures. (PDF contains 75 pages)

Application of a new pelletised organic bed for tex biodegradation in conventional biofilters

La problemática de las emisiones de gases contaminados generadas por las actividades humanas ha obligado al desarrollo de distintas tecnologías de tratamiento cuyo objetivo es minimizar el efecto de las mismas sobre el medio ambiente.La biofiltración es una de estas tecnologías de bajo coste que además es respetuosa con el entorno. Básicamente consiste en hacer pasar un gas contaminado a través de un medio poroso donde anida la biomasa que lleva a cabo la degradación de los contaminantes, generando productos no nocivos. El presente estudio se ha centrado en aportar soluciones a una de las principales limitaciones que presentan estos sistemas biológicos: el excesivo tiempo empleado por la biomasa para adaptarse a los contaminantes y degradarlos eficazmente.Se ha desarrollado una sistemática de aclimatación que ha permitido acortar el tiempo de adaptación de la biomasa específica para la eliminación de compuestos orgánicos volátiles (COVs). Estos compuestos, más específicamente los TEX (tolueno, p-xileno y etilbenceno), son uno de los grupos de contaminantes más habituales a nivel industrial, e incluso en ambientes interiores. La optimización de los parámetros de operación que afectan a esta tecnología (el nivel de humedad del soporte, temperatura, la interacción de varios contaminantes presentes en la misma corriente gaseosa, entre otros), ha llevado a la consecución de eficacias de depuración muy elevadas en el biotratamiento en continuo de corrientes gaseosas contaminadas.

Assessment of phytostabilization of Pb/Zn mine soils with organic amendments and a native metallicolous ecotype of Festuca Rubra l.: implications for amendment selection and recovery of soil health

La contaminación del suelo es una de las principales amenazas para los ecosistemas y la salud humana. Actualmente, desde un punto de vista tanto económico como ambiental, la fitoestabilización es la mejor tecnología para remediar suelos contaminados con elevadas concentraciones de metales como son los suelos mineros. La fitoestabilización asistida consiste en el empleo de plantas y enmiendas orgánicas y/o inorgánicas con el fin de reducir la movilidad y la biodisponibilidad de los contaminantes y recuperar la salud de suelo. En este trabajo se han realizado ensayos en microcosmos y en campo centrándonos en la salud del suelo minero contaminado con Pb y Zn durante un proceso de fitoestabilización empleando enmiendas orgánicas (purines vacunos, gallinaza, estiércol de oveja y lodos de papelera mezclados con gallinaza) y/o la especie metalífera Festuca rubra con el objetivo de (i) estudiar las interacciones suelo-enmienda responsables de los cambios inducidos por el proceso de quimioestabilización en las propiedades físicoquímicas y biológicas del suelo, (ii) evaluar la efectividad del proceso de fitoestabilización sobre suelos vegetados y de la revegetación sobre suelos desnudos (iii) valorar la idoneidad de distintos indicadores químicos y biológicos (parámetros microbianos y de la vegetación) para monitorizar la efectividad de la fitoestabilización asistida en términos de reducción de la biodisponibilidad de metales en el suelo, mejora de la vegetación y de la recuperación de la salud del suelo. La aplicación de enmiendas al suelo minero supone una entrada de materia orgánica y nutrientes que conduce a una disminución de la biodisponibilidad de metales, facilitando la colonización de las plantas y el crecimiento de la vegetación nativa, además de estimular la actividad microbiana del suelo. El pH del suelo es un factor crítico que condiciona la movilidad de los metales y la toxicidad del suelo. Las poblaciones microbianas de las enmiendas no modificaron la diversidad funcional de las comunidades microbianas nativas de la mina. Los purines vacunos y los lodos de papelera mezclados con gallinaza son los tratamientos más efectivos en el proceso de fitoestabilización asistida bajo condiciones de campo. La gallinaza fue el tratamiento que más estimuló el crecimiento de la vegetación nativa y la colonización en los suelos desnudos. El bioensayo de elongación radical de lechuga es un test sensible, sencillo y barato para evaluar la biodisponibilidad de metal y la ecotoxicidad del suelo. Los tocoferoles son biomarcadores de exposición a metales con potencial para su implementación en bioensayos de toxicidad. Este trabajo permite concluir que la población metalífera de F. rubra, combinada con enmiendas orgánicas, es una excelente candidata para los proyectos de fitoestabilización asistida. Además, la monitorización simultánea de los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos del suelo y de su ecotoxicidad permite una evaluación adecuada de la salud del suelo, así como la selección de enmiendas apropiadas para el desarrollo de un proceso fitoestabilizador.

Optimization of solution-processed oligothiophene:fullerene based organic solar cells by using solvent additives

The optimization of solution-processed organic bulk-heterojunction solar cells with the acceptor-substituted quinquethiophene DCV5T-Bu-4 as donor in conjunction with PC61BM as acceptor is described. Power conversion efficiencies up to 3.0% and external quantum efficiencies up to 40% were obtained through the use of 1-chloronaphthalene as solvent additive in the fabrication of the photovoltaic devices. Furthermore, atomic force microscopy investigations of the photoactive layer gave insight into the distribution of donor and acceptor within the blend. The unique combination of solubility and thermal stability of DCV5T-Bu-4 also allows for fabrication of organic solar cells by vacuum deposition. Thus, we were able to perform a rare comparison of the device characteristics of the solution-processed DCV5T-Bu-4:PC61BM solar cell with its vacuum-processed DCV5T-Bu-4:C-60 counterpart. Interestingly in this case, the efficiencies of the small-molecule organic solar cells prepared by using solution techniques are approaching those fabricated by using vacuum technology. This result is significant as vacuum-processed devices typically display much better performances in photovoltaic cells. Keywords

Polymer-Optical-Fiber Lasers and Amplifiers Doped with Organic Dyes

Polymer optical fibers (POFs) doped with organic dyes can be used to make efficient lasers and amplifiers due to the high gains achievable in short distances. This paper analyzes the peculiarities of light amplification in POFs through some experimental data and a computational model capable of carrying out both power and spectral analyses. We investigate the emission spectral shifts and widths and on the optimum signal wavelength and pump power as functions of the fiber length, the fiber numerical aperture and the radial distribution of the dopant. Analyses for both step-index and graded-index POFs have been done.