Weathering tests of photocatalytic facade paints containing ZnO and TiO2.

The photocatalytic properties of self-cleaning acrylic paint containing TiO2 and ZnO were studied using Acid Orange 7 as a model compound. Paints were exposed to simulated weathering tests in a QUV panel. The initial photoactivity of the unweathered paints with ZnO was significantly higher. In the case of paints containing P25 the photocatalytic activity increases with weathering time, due to increasing destruction of the polymer resin and consequent exposure of the photocatalyst pigment to the Acid Orange 7 test solution. In contrast, in the case of paints containing ZnO, a decrease in photocatalytic activity is observed after weathering, due to the loss and/or photocorrosion of ZnO particles during the weathering process.

Photocatalytic activity indicator inks for the probing a wide range of surfaces

Three photocatalyst inks based on the redox dyes, Resazurin (Rz), Basic Blue 66 (BB66) and Acid Violet 7 (AV7), are used to assess the photocatalytic activities of a variety of different materials, such as commercial paint, tiles and glass and laboratory made samples of sol–gel coated glass and paint, which collectively exhibit a wide range of activities that cannot currently be probed by any one of the existing ISO tests. Unlike the ISO tests, the ink tests are fast (typically <10 min), simple to employ and inexpensive. Previous work indicates that the Rz ink test at least correlates linearly with other photocatalytic tests such as the photomineralisation of stearic acid. The average time to bleach 90% of the key RGB colour component of the ink, red for Rz and BB66 inks and green for AV7 ink, is determined, ttb(90), for eight samples of each of the different materials tested. Five laboratories conducted the tests and the results revealed an average repeatability and reproducibility of: ca. 11% and ca 21%, respectively, which compare well with those reported for the current ISO tests. Additional work on commercial self-cleaning glass using an Rz ink showed that the change in the red component of the RGB image of the ink correlated linearly with that of the change of absorbance at 608 nm, as measured using UV/vis spectroscopy, and the change in the a* component of the Lab colour analysis of the ink, as measured using diffuse reflectance spectroscopy. As a consequence, all three methods generate the same ttb(90). The advantages of the RGB digital image analysis method are discussed briefly.

A smart ink for the assessment of low activity photocatalytic surfaces

The azo dye, basic blue 66 (BB66) is used in a photocatalyst activity indicator ink (paii) to assess the activity of low activity photocatalytic surfaces, such as commercial photocatalytic tiles and silicone contaminated self-cleaning glass. The BB66 paii is shown to respond much faster than a previously reported, resazurin (Rz) based paii, i.e. the use of a BB66 paii on low activity self-cleaning tiles was found to be >6 times faster than the Rz paii. The BB66 paii is also shown to be effective at assessing the activity of piece of commercial self-cleaning glass contaminated with a coating of silicone, on which the Rz ink, in contrast, failed to show any significant change in colour over the same time period.

Indoor and Outdoor monitoring of photocatalytic activity using a mobile phone app. and a photocatalytic activity indicator ink (paii)

A resazurin (Rz) based photocatalyst activity indicator ink (paii) is used to test the activity of commercial self-cleaning materials. The semiconductor photocatalyst driven colour change of the ink is monitored indoors and outside using a simple mobile phone application that measures the RGB colour components of the digital image of the paii-covered, irradiated sample in real time. The results correlate directly with those generated using a traditional, lab-bound method of analysis (UV–vis spectrophotometry).

Antibacterial titania-based photocatalytic extruded plastic films

Photocatalytic antibacterial low density polyethylene (LDPE)–TiO2 films are produced by an extrusion method and tested for photocatalytic oxidation activity, via the degradation of methylene blue (MB) and photocatalytic antibacterial activity, via the destruction of Escherichia coli. The MB test showed that extruded LDPE films with a TiO2 loading 30 wt.% were of optimum activity with no obvious decrease in film strength, although the activity was less than that exhibited by the commercial self-cleaning glass, Activ®. UVC pre-treatment (9.4 mW cm−2) of the latter film improved its activity, with the level of surface sites available for MB adsorption increasing linearly with UVC dose. Although the MB test revealed an optimum exposure time of ca. 60 min photocatalytic oxidation activity, only 30 min was used in the photocatalytic antibacterial tests in order to combine minimal reduction in film integrity with maximum film photocatalytic activity. The photocatalytic antibacterial activity of the latter film was over 10 times that of a non-UVC treated 30 wt.% TiO2 film, which, in turn was over 100 times more active than Activ®.

Do ectomycorrhizal fungi exhibit adaptive tolerance to potentially toxic metals in the environment?

The effects of potentially toxic metals on ectomycorrhizal (ECM) fungi and their higher plant hosts are examined in this review. Investigations at a species and community level have revealed wide inter- and intraspecific variation in sensitivity to metals. Adaptive and constitutive mechanisms of ECM tolerance are proposed and discussed in relation to proven tolerance mechanisms in bacteria, yeasts and plants. Problems with methodology and research priorities are highlighted. These include the need for a detailed understanding of the genetic basis of tolerance in the ECM symbiosis, and for studies of ECM community dynamics in polluted sites.

Biomass-derived oxymethylene ethers as diesel additives: A techno-economic assessment

Conversion of agricultural biomass such as wood chips, wheat straw and forest residue for the production of fuels can help in reducing GHG emissions since they are considered as nearly carbon neutral. Around the world there is a significant amount of forest and agricultural-biomass available which could be used for the production of liquid fuels that can be blended with the petroleum-based diesel. Oxymethylene ethers (OMEs) can be derived from biomass via gasification, water-gas shift reaction and methanol production. The addition of OMEs to conventional diesel fuel has great potential to reduce soot formation during the combustion in diesel engines. Unlike methanol and dimethyl ether (DMM) which can also reduce soot formation, the physical properties of OMEs allow the use in modern diesel engines without significant change of the engines infrastructure. In this study, a detailed and data intensive process simulation model was developed to simulate all the unit operations involved in the production of OMEs from biomass. The unit operation considered include biomass drying, gasification, gas cleaning, water gas shift reaction, methanol production and OMEs synthesis. The simulation results were then utilized to conduct a detailed techno-economic assessment study of the whole biomass conversion chain to determine the most attractive pathways for OMEs production. Our recent study shows that the key parameters affecting the OMEs production are equivalence ratio, H2/CO ratio and optimal air flow. Overall, the cost of production ($/liter) of OMEs from different biomass feedstock in Alberta will be determined

The role of societal norms in portion size related behaviour in Denmark and on the Island of Ireland

Purpose:
Social norms influence eating behavior, but little is known about their role in portion size-related behavior. This study
explored the role of social eating norms in Denmark (DK) and the Island of Ireland (IOI) in relation to portion size-related
behavior.

Methods:
In a survey DK (n=1063) and IOI (n=1012) respondents rated social eating norms (11 items) and portion size-related behavior
(3 items) on a 7-point scale (1=strongly disagree to 7=strongly agree). The 3 items relate to: 1) anticipating how
much will be eaten at the beginning of a meal, 2) clearing the plate, and 3) clearing the plate even when full. Sociodemographics
and eating attitudes (e.g. cognitive restraint) were measured as background variables

Results:
Two social eating factors were identified: The ‘limit intake’ norm (6 items) and the ‘plate cleaning’ norm (3 items). The
DK participants reported stronger ‘limit intake’ norms and weaker ‘plate cleaning’ norms than IOI. In both countries
females reported stronger ‘limit intake’ norms while males reported stronger ‘plate cleaning’ norms. In DK, age was
positively correlated with both social eating norm factors. The ‘limit intake’ norm had stronger association with anticipating
how much will be eaten at the beginning of a meal, but the ‘plate cleaning’ norm had stronger association with
clearing the plate. Only the ‘plate cleaning’ norm was associated with clearing the plate even when full.

Conclusions:
The social eating norms vary significantly between countries and genders. The ‘limit intake’ and ‘plate cleaning’ norms
play a role in consumers’ reported portion size-related behavior.

Facial cleanliness and risk of trachoma in families

Trachoma is the leading infectious cause of blindness worldwide, and epidemiologic studies of factors that may increase the transmission of ocular Chlamydia trachomatis are needed. In two villages in a hyperendemic area of Central Tanzania, 472 (90%) of 527 preschool-aged children were examined for specific signs of unclean faces and presence of trachoma. The odds of trachoma were 70% higher in children with flies and nasal discharge on their faces. Other facial signs were not important. In large families, the odds of trachoma increased 4.8-fold if a sibling had trachoma and 6.8-fold if a sibling had trachoma and an unclean face. Health education strategies aimed at improving face washing need to target cleaning nasal discharge and keeping flies off children's faces.

Weathering resistance of thin plasma polymer films on pre-coated steel

O trabalho apresentado teve origem no projecto de investigação “Tailored Thin Plasma Polymers Films for Surface Engineering of Coil Coated Steel”, financiado pelo Programa Europeu ECSC Steel Research. Sistemas de aço galvanizado pré-pintado em banda à base de poliéster e poliuretano foram submetidos a um processo de polimerização por plasma onde um filme fino foi depositado de modo a modificar as propriedades de superfície. Foram usados reactores de cátodo oco, microondas e rádio frequência para a deposição do polímero fino. Os sistemas preparados foram analisados de modo a verificar a influência do processo de polimerização por plasma na alteração das propriedades barreira dos sistemas pré-pintados em banda. Foi estudado o efeito dos diferentes passos do processo de polimerização por plasma, bem como o efeito de diferentes variáveis operatórias. A mistura precursora foi variada de modo a modificar as propriedades da superfície de modo a poder vir a obter maior hidrofobicidade, maior resistência a marcas digitais, bem como maior facilidade de limpeza. Os testes foram conduzidos em solução de NaCl 0,5 M. Para o trabalho foram usadas técnicas de análise da morfologia da superfície como Microscopia de Força Atómica e Microscopia Electrónica de Varrimento. As propriedades electroquímicas dos sistemas foram estudadas por Espectroscopia de Impedância Electroquímica. A estrutura dos filmes gerados no processo de polimerização por plasma foi caracterizada por Microscopia de Transmissão Electrónica. A modificação das propriedades ópticas devido ao processo de polimerização por plasma foi também obtida.

Persistent luminescence of SrAl2O4:Ce(III), Dy, Eu nanotubes, nanowires and core-shells for people with disabilities: nano-emergency

Este estudo transversal está focado na propriedade de luminescência persistente do aluminato de estrôncio co-dopado com cério (III), disprósio (III) e európio (II), SrAl2O4:Ce3+, Dy3+, Eu2+, em sistemas de sinalização de áreas de risco e emergências para pessoas com deficiências. Na área da ciência e engenharia dos materiais, foram desenvolvidos novos materiais com características nanométricas, nanotubos, nanoarames e nanobastões luminescentes de SrAl2O4:Ce3+, Dy3+, Eu2+ para aplicações na área da reabilitação e acessibilidade de pessoas com deficiências. Os nanotubos foram obtidos a partir de micro- e nano-partículas precursoras sintetizadas por reacção do estado-sólido e tratamento térmico de recozedura (1273-1473 K). Os nanoarames e nanobastões foram preparados por moagem, sonificação e recozedura (373 K). Novas nanocápsulas de aluminatos luminescentes dopados com cério (III) e encapsulados com TiO2 foram criadas de modo a obter-se materiais multifuncionais, designadamente com acção fotocatalítica antimicrobiana, antibacteriana e resistência à água. Tais aluminatos podem ser amplamente aplicados como superfícies higiénicas, auto-limpantes, em biomateriais, no domínio de medicamentos antibióticos, na formulação de vacinas, e com ênfase à aplicação em cerâmicas fotoluminescentes. As metodologias de obtenção de tais nanoestruturas de aluminato de estrôncio dopado com cério (III) e do seu encapsulamento, desenvolvidas no âmbito desta tese, são aplicáveis a diversos aluminatos dopados com outros iões lantanídeos (Ln consiste em La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Yb, Tm ou Lu) com a fórmula M(1-x-y)N2O4:Cex, Lny, onde M é Be, Mg, Ca, Sr ou Ba. Na área da oftalmologia, foi desenvolvido um equipamento médico para o diagnóstico de biofuncionalidade das células retinais fotoreceptoras, e como suporte à telemedicina oftalmológica. Este equipamento foi utilizado para realizar testes de visão cromática FM100HUE em fundo branco/preto para a personalização de materiais luminescentes. Os resultados demonstraram uma biofuncionalidade celular à visibilidade fotópica das cores em fundo preto superior no grupo de tratamento, composto por pessoas com retinopatia diabética (n=38), em comparação ao grupo de referência (n=38). Estes resultados sugerem a recomendação de materiais com fotoluminescência persistente (λem=485-555 nm), incluindo SrAl2O4:Ce3+, Dy3+, Eu2+, para o referido grupo de tratamento, em sinalização de emergência e em ambientes de baixa iluminação. Na área da arquitectura, foi proposta uma nova aplicação dos referidos nanomateriais luminescentes à base de SrAl2O4:Ce3+, Dy3+, Eu2+ em cerâmica de revestimento, tendo em vista a sua boa visibilidade e uso por pessoas com deficiências. Novos pavimentos, cerâmicos, fotoluminescentes, foram desenhados com propriedades multisensoriais (contraste táctil, sonoro e visual) e antimicrobianas, para pessoas portadoras de deficiências utilizarem, no escuro, com a prioridade de salvar vidas em emergências. Tais pisos, com relevos, podem ser combinados de modo a compor um sistema exclusivo de sinalização fotoluminescente multisensorial que possibilita a rápida evacuação mediante o uso de auxílios de mobilidade (e.g. bengala, cadeira de rodas, andadores, muletas). A solução integrada de tais inovações que potencializa a propriedade de luminescência persistente de SrAl2O4:Ce3+, Dy3+, Eu2+ de modo acessível para as pessoas com deficiências, pode contribuir para salvar vidas, no escuro, em emergências.

Indoor air quality in elementary schools of Lisbon and Aveiro

Tem havido uma preocupação crescente com a qualidade do ar interior (QAI) nas escolas em muitos países. Muitos estudos epidemiológicos têm encontrado diferenças regionais entre ambientes interiores. Apesar da elevada incidência de asma e rinite na população infantil, praticamente nada se sabia sobre a QAI em escolas portuguesas. A percepção dos problemas de QAI é crucial para avaliar os riscos para a saúde e rendimento dos estudantes, e para sugerir meios de reduzir a exposição a poluentes indesejáveis. Neste estudo procurou-se obter as concentrações de poluentes de interesse em estabelecimentos de ensino do 1º ciclo de Lisboa e Aveiro, estimar o estado atual de casos de asma e rinite em escolas primárias da capital, avaliar a influência de diferentes materiais das salas de aula/construção e hábitos escolares na QAI, identificar potenciais fontes de poluentes nos interiores e exteriores das salas de aula e propor medidas mitigadoras. Catorze escolas de Lisboa foram visitadas para obter a caracterização física das construções em termos de estrutura, ventilação, materiais de acabamento, produtos de limpeza, densidade de ocupação e potenciais fontes interiores de poluição. Os estudantes foram questionados sobre os seus hábitos e sintomas respiratórios através de inquéritos do modelo ISAAC (International Study of Asthma and Allergies in Childhood). Durante a primavera, outono e inverno (2008-2010), nas salas de aula e pátios, foram monitorizados, por amostragem passiva, compostos orgânicos voláteis (COVs), carbonilos e dióxido de azoto (NO2). Foram também medidos parâmetros de conforto e níveis de microrganismos. Duas escolas localizadas, uma no centro da cidade e outra na região suburbana, em Aveiro foram estudadas em 2010. Parâmetros de conforto, microrganismos, COVs, NO2, material particulado (PM10) foram medidos no interior e no exterior de ambas escolas. Os iões solúveis, carbono orgânico e elementar (OC e EC), e compostos orgânicos presentes no material particulado foram subsequentemente analisados em laboratório. Uma medida mitigadora - fitoremediação - foi avaliada na escola do centro da cidade de Aveiro em 2011. Os resultados do estudo mostraram que a QAI é pior do que a do ar exterior. Em geral, os níveis de CO2 e dos bioaerosóis excederam os níveis máximos aceitáveis para o conforto dos ocupantes estipulado pelas regulamentações portuguesas. Quase todos os COVs e carbonilos identificados mostraram razões interior/exterior (I/E) maiores que uma unidade, o que demonstra a importante contribuição de fontes interiores em todas as escolas. As razões I/E das concentrações de NO2 nunca excederam a unidade. Os níveis interiores diários de PM10 foram sempre maiores que os exteriores, exceto nos fins de semana. Após a colocação de plantas numa das salas de aula, observou-se uma redução estatisticamente significativa nos níveis de CO2, COVs, carbonilos, PM10, OC, e dos iões nitrato, sulfato, amónia, cálcio e carbonato. A possível redução dos níveis de poluentes no interior após a colocação de plantas pode representar uma solução de baixo custo para reduzir a exposição a muitos compostos, melhorar o rendimento e aumentar o bem estar dos alunos e professores em sala de aula.

A sad tale: has the small mussel Idas argenteus lost its symbionts?

Idas argenteus (Bivalvia: Mytilidae) belongs to a genus of mussels that are often associated with sunken wood and vertebrate bones in the deep sea. By contrast to other species currently included within the genus Idas and other related genera, such as Bathymodiolus, I. argenteus was documented to lack chemosynthetic symbionts bacterial symbionts in its gills. In the present study, new specimens are assigned to I. argenteus based on shell and soft parts analysis. Molecular data confirm the absence or low abundance of symbionts. Phylogeny based on five genes indicates that the symbiont-bearing I. washingtonius is the closest relative of I. argenteus. Symbiosis loss or extreme reduction is thus inferred to have occurred subsequent to the speciation event, 11–13 Mya. This is the first report of a loss of symbiosis within the clade of deep-sea chemosynthetic mussels.

Estudo da degradação do tempo de vida das fibras óticas e o seu impacte no desempenho das redes de comunicações

Este trabalho focou-se no estudo do impacte das condições ambientais, de instalação e de utilização na degradação da fibra ótica, que frequentemente resultam na redução do desempenho das fibras óticas. Entre este fatores, foram estudados os efeitos de ambientes agressivos para o revestimento da fibra, nomeadamente no tempo de vida e resistência. Foi também estudado o efeito da propagação de sinais óticos de elevadas potências em curvaturas apertadas e a sua influência na degradação do desempenho da fibra ótica. Ainda neste âmbito, foi também estudado o desempenho de fibras óticas insensíveis a curvtura e fibras dopadas com Érbio, sendo analisada a dinâmica do efeito rastilho nestas fibras. Como parte integrante das redes óticas, os conetores óticos são de extrema importância na sua estrutura. O seu desempenho será refletido na qualidade do serviço da rede, e por isso é determinante estudar os fatores que contribuem para a sua degradação e mau funcionamento. Assim, este trabalho apresenta um estudo do comportamento de conetores óticos perante situações de mau manuseamento (como são limpeza insuficiente e degradação física da face final). Em adição foi também dado ênfase à reutilização de fibra danificada pelo efeito rastilho no desenvolvimento de sensores, passíveis de serem utilizados na monitorização de índice de refração, pressão hidrostática, tensão ou alta temperatura. Este procedimento surge como uma solução de baixo custo para o desenvolvimento de sensores em fibra ótica a partir de fibra danificada e inutilizável para as suas habituais aplicações em transmissão e/ou reflexão de sinais óticos.