Cu2ZnSnS4 solar cells prepared with sulphurized dc-sputtered stacked metallic precursors

In the present work we report the details of the preparation and characterization results of Cu2ZnSnS4 (CZTS) based solar cells. The CZTS absorber was obtained by sulphurization of dc magnetron sputtered Zn/Sn/Cu precursor layers. The morphology, composition and structure of the absorber layer were studied by scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, X-ray diffraction and Raman scattering. The majority carrier type was identified via a hot point probe analysis. The hole density, space charge region width and band gap energy were estimated from the external quantum efficiency measurements. A MoS2 layer that formed during the sulphurization process was also identified and analyzed in this work. The solar cells had the following structure: soda lime glass/Mo/CZTS/CdS/i-ZnO/ZnO:Al/Al grid. The best solar cell showed an opencircuit voltage of 345 mV, a short-circuit current density of 4.42 mA/cm2, a fill factor of 44.29% and an efficiency of 0.68% under illumination in simulated standard test conditions: AM 1.5 and 100 mW/cm2.

Kinetic measurements during transient film growth on zinc

Quimica Nova, Vol. 32, Nº2

Desidratação/oxidação seletiva de metanol recorrendo a catalisadores heterogéneos para a obtenção de biocombustíveis (DME e DMM)

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

Chemical analysis of 17th century Millefiori glasses excavated in the Monastery of Sta. Clara‐a‐Velha: comparison with Venetian and façon‐de‐Venise production

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Conservação e Restauro,Área de especialização Cerâmica e Vidro

Desenvolvimento de células solares de Si nano-estruturado para aplicação em azulejos solares

Dissertação apresentada para a obtenção do Grau de Mestre em Engenharia de Materiais, pela Universidade Nova de Lisboa,Faculdade de Ciências e Tecnologia

Estudo do efeito da adição de iões metálicos na corrosão de vidros potássicos

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Conservação e Restauro, especialidade em Ciências da Conservação, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Estudo electroquímico de compostos naturais e semicondutores com possível utilização em células foto voltaicas

As células foto voltaicas orgânicas ou células de Gräetzel (depois do seu descobridor) são aparelhos para a colecta de energia solar que utilizam um semicondutor inorgânico e uma molécula orgânica. Dita molécula orgânica é capaz de excitar-se na presença de radiação electromagnética e ceder esta energia através da doação de electrões a este semicondutor. Embora estas estruturas e o seu processo de fabrico sejam relativamente pouco onerosas, o aproveitamento da energia solar é ainda muito baixo. Para além desta deficiência, os corantes sintéticos sofrem de “bleaching” ou então são reduzidos ou oxidados facilmente quando não conseguem transferir a energia que foi absorvida ou quando é difícil voltar ao estado original por dificuldades no completamento de circulação de electrões. Neste trabalho pretende-se então estudar o comportamento de moléculas e misturas complexas de moléculas com capacidade para serem excitadas pela luz solar. Como a dita xcitação promove a transferência de um electrão, este processo será seguido pela técnica de Voltametria cíclica. Como substâncias absorventes de luz utilizaremos compostos naturais (principalmente flavonóides) puros, ou então na forma de complexos naturais extraídos de algumas plantas. Estas misturas de corantes serão extractos aquosos (infusões) de casca de laranja e limão assim como extractos de folhas de cerejeira, com o objectivo de proporcionar lternativas aos flavonóides utilizados neste estudo. A caracterização voltamétrica desta célula é feita em diferentes formas de iluminação. Sobre a célula assim formada faz-se incidir rimeiro luz de lâmpadas fluorescentes, depois luz ultra violeta e por fim sem qualquer tipo de luz incidente. Na base do fabrico da variante mais clássica destas células está o semicondutor óxido de itânio (TiO2), por ser uma substância muito comum e barata e com propriedades semicondutoras notáveis. Uma forma comum de melhorar a eficiência deste material é introduzir dopantes com o intuito de melhorar a eficiência do processo de transferência electrónica. Um segundo objectivo deste trabalho é o estudo de sistemas semicondutor/molécula foto activa. Semicondutores como ZnO, TiO2 e TiO2 dopado serão então estudados. O gels de TiO2 ou o TiO2 dopado serão depositados sobre lâminas de vidro comum, nas quais foi anteriormente depositado uma película de alumínio que serve de condutor (eléctrodo egativo). Uma outra variante será a utilização de óxido de zinco, um semicondutor de baixo custo que por sua vez vai ser depositado em lâminas de alumínio comercial. A nossa célula foto electroquímica será então formada por moléculas de corante, uma lâmina e um semicondutor (que funcionará como eléctrodo de trabalho), com ou sem electrólito/catalizador (solução de iodo/iodeto), e eléctrodos de referência de Ag/AgCl, e outro auxiliar de grafite. Um outro objectivo é fazer um pequeno estudo sobre influencia do catalisador I2/etilenodiamina no comportamento electroquímico da célula, de forma a poder utilizar o solvente (etilenodiamina) com menor volatilidade do que a água, que é empregada no par I2/I3.m A importância deste facto prende-se com a limitada vida destas células quando o electrólito/solvente é evaporado pelas altas temperaturas da radiação incidente.

Estudo de problemas de corrosão em cabos de aço zincado

As cablagens metálicas são aplicadas abundantemente na montagem dos automóveis, para accionamento de diversos dispositivos, tais como a abertura de portas, abertura da mala ou da tampa do motor, abertura do tampão do depósito de combustível, accionamento do travão de mão, etc. Nas cablagens metálicas utilizadas na indústria automóvel é comummente utilizado arame entrançado de aço zincado, o qual foi já estudado resistir à agressividade das condições em que habitualmente trabalham. No entanto, para que esta estabilidade de funcionamento exista, torna-se necessário que a qualidade do arame entrançado seja a mais adequada. O presente trabalho surgiu da necessidade de averiguar quais as razões que estariam por detrás do aparecimento de quantidades relativamente abundantes de Óxido de Zinco (ZnO) em cablagens metálicas utilizadas na indústria automóvel, poucas semanas depois do seu fabrico. O estudo foi levado a cabo com vista a satisfazer as necessidades de investigação deste problema por parte de uma empresa de cablagens metálicas instalada no nosso país, a FicoCables, estabelecendo quais as causas-raiz deste problema, com vista a poder evitálo no futuro. O trabalho foi concluído com sucesso, tendo-se averiguado que existiam lacunas graves de limpeza do cabo entre as operações de conformação do arame e de zincagem, com deposição de elementos potenciadores do Óxido de Zinco na interface, os quais viriam a revelar-se cruciais à posteriori, para a nucleação e desenvolvimento do Óxido de Zinco na superfície do cabo.

Imunobiossensores capacitivos interdigitais com camadas sensíveis micro e nano-estruturadas

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Biotecnologia

Estudo de dois conjuntos de cálices em vidro provenientes da escavação arqueológica da Casa dos Bicos, Lisboa

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Conservação e Restauro Área de especialização Cerâmica e Vidro

Effects of piperonyl butoxide on the toxicity of the organophosphate temephos and the role of esterases in the insecticide resistance of Aedes aegypti

IntroductionThe effects of piperonyl butoxide (PBO) on the toxicity of the organophosphate temephos (TE) and the role of esterases in the resistance of Aedes aegypti to this insecticide were evaluated.MethodsA. aegypti L4 larvae susceptible and resistant to TE were pre-treated with PBO solutions in acetone at concentrations of 0.125, 0.25, 0.5, 1, and 2% for 24h and subsequently exposed to a diagnostic concentration of 0.02mg/L aqueous TE solution. The esterase activity of the larvae extracts pre-treated with varying PBO concentrations and exposed to TE for three time periods was determined.ResultsAt concentrations of 0.25, 0.5, 1, and 2%, PBO showed a significant synergistic effect with TE toxicity. High levels of esterase activity were associated with the survival of A. aegypti L4 larvae exposed to TE only.ConclusionsThe results of the biochemical assays suggest that PBO has a significant inhibitory effect on the total esterase activity in A. aegypti larvae.

Field-effect transistors based on Zinc oxide nanoparticles

This work reports the development of field-effect transistors (FETs), whose channel is based on zinc oxide (ZnO) nanoparticles (NPs). Using screen-printing as the primary deposition technique, different inks were developed, where the semiconducting ink is based on a ZnO NPs dispersion in ethyl cellulose (EC). These inks were used to print electrolyte-gated transistors (EGTs) in a staggered-top gate structure on glass substrates, using a lithium-based polymeric electrolyte. In another approach, FETs with a staggered-bottom gate structure on paper were developed using a sol-gel method to functionalize the paper’s surface with ZnO NPs, using zinc acetate dihydrate (ZnC4H6O4·2H2O) and sodium hydroxide (NaOH) as precursors. In this case, the paper itself was used as dielectric. The various layers of the two devices were characterized using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric and differential scanning calorimetric analyses (TG-DSC). Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was used in order to evaluate the electric double-layer (EDL) formation, in the case of the EGTs. The ZnO NPs EGTs present electrical modulation for annealing temperatures equal or superior to 300 ºC and in terms of electrical properties they showed On/Off ratios in the order of 103, saturation mobilities (μSat) of 1.49x10-1 cm2(Vs)-1 and transconductance (gm) of 10-5 S. On the other hand, the ZnO NPs FETs on paper exhibited On/Off ratios in the order of 102, μSat of 4.83x10- 3 cm2(Vs)-1and gm around 10-8 S.

Silica nanoparticles as dexamethasone delivery systems able to induce the osteogenic differentiation of human bone marrow-derived mesenchymal stem cells

Bioactive glasses, especially silica-based materials, are reported to pres- ent osteoconductive and osteoinductive properties, fundamental char- acteristics in bone regeneration [1,2]. Additionally, dexamethasone (Dex) is one of the bioactive agents able to induce the osteogenic differ- entiation of mesenchymal stem cells by increasing the alkaline phos- phatase activity, and the expression levels of Osteocalcin and Bone Sialoprotein [3]. Herein, we synthesised silica (SiO2) nanoparticles (that present inherent bioactivity and ability to act as a sustained drug delivery system), and coated their surface using poly-L-lysine (PLL) and hyaluronic acid (HA) using the layer-by-layer processing technique. Further on, we studied the influence of these new SiO2-polyelectrolyte coated nanoparticles as Dex sustained delivery systems. The SiO2 nanoparticles were loaded with Dex (SiO2-Dex) and coated with PLL and HA (SiO2-Dex-PLL-HA). Their Dex release profile was evaluated and a more sustained release was obtained with the SiO2-Dex-PLL-HA. All the particles were cultured with human bone marrow-derived mes- enchymal stem cells (hBMSCs) under osteogenic differentiation culture conditions. hBMSCs adhered, proliferated and differentiated towards the osteogenic lineage in the presence of SiO2 (DLS 174nm), SiO2-Dex (DLS 175nm) and SiO2-Dex-PLL-HA (DLS 679nm). The presence of these materials induced the overexpression of osteogenic transcripts, namely of Osteocalcin, Bone Sialoprotein and Runx2. Scanning Elec- tron Microscopy/Electron Dispersive Spectroscopy analysis demon- strated that hBMSCs synthesised calcium phosphates when cultured with SiO2-Dex and SiO2-Dex-PLL-HA nanoparticles. These results indi- cate the potential use of these SiO2-polyelectrolytes coated nanoparti- cles as dexamethasone delivery systems capable of promoting osteogenic differentiation of hBMSCs.

The ceramic artifacts in archaeological black earth (terra preta) from Lower Amazon Region, Brazil: chemistry and geochemical evolution

This paper carried out a chemical investigation of archaeological ceramic artifacts found in archaeological sites with Black Earth (ABE) in the Lower Amazon Region at Cachoeira-Porteira, State of Pará, Brazil. The ceramic artifacts, mostly of daily use, belong to Konduri culture (from 900 to 400 years BP). They are constituted of SiO2, Al2O3, Fe2O3, Na2O and P2O5; SiO2 and Al2O3 together add up to 80 % and indicate influence of acid rocks, transformed into clay minerals basically kaolinite. The relative high contents of P2O5 (2.37 % in average) come out as (Al,Fe)-phosphate, an uncommon fact in primitive red ceramics, but found in some roman and egyptian archaeological sites. The contents of the trace elements are similar or below the Earth's crust average. This chemical composition (except P2O5) detaches saprolite material derived acid igneous rocks or sedimentary ones as the main raw material of the ceramics. The contents of K, Na and Ca represent the feldspars and rock fragments possibly introduced into saprolitic groundmass, indicated by mineralogical studies. The presence of cauixi and cariapé as well as quartz sand was confirmed by optical microscope, SEM analyses and by the high silica contents of ceramic fragments. Phosphorus was possibly incorporated into groundmass during cooking of foods, and ABE soil profile formation developed on yellow Latosols. The raw materials and its tempers (cauixi, or cariapé, feldspar, crushed rocks, old ceramic artifacts and quartz fragments) are found close to the sites and therefore and certainly came from them.

Contribuição à hidroquímica de drenagens no Município de Manaus - AM

O rio Puraquequara, e seu afluente direito, o igarapé Água Branca, localizam-se fora da zona urbana de Manaus e estão com a bacia ainda protegida por floresta primária. Têm características geológicas, pedológicas e climatológicas de igarapés naturais de terra-firme da Amazônia Central. Foram coletadas amostras de água nos meses de novembro de 1998 (período seco) e abril de 1999 (período chuvoso) e determinados os parâmetros temperatura, pH, turbidez, condutividade, alcalinidade, dureza, DQO, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, SiO2, NO3-, NO2-, PO4(3-), SO4(2-), Cl-, NH4+ e Fe total. As águas apresentaram pH entre 3,8 e 4,1 passando a menos ácidas na estiagem. A alcalinidade e a turbidez são, em geral, mais elevadas na estiagem, enquanto a condutividade, dureza e DQO são maiores no período mais chuvoso. SiO2 e o Cl- foram os ânions mais abundantes, com contribuição maior do primeiro no Puraquequara e menor no Água Branca, enquanto o Cl- tem comportamento oposto. Na+, Fe total e NH4+ são os cátions mais abundantes e predominam, no geral, no período mais seco. O NH4+ é o único cátion que tende a aumentar sua contribuição para jusante do igarapé no período úmido. Os teores de K+ são mais elevados do que os de Mg2+ e este que os de Ca2+, e são todos superados pelo Na+. Os teores da NH4+ e NO3-, acima de 0,2 mg/L e 0,5 mg/L, respectivamente, são indícios de contaminação. Essas características definem as águas da bacia como muito diluídas, com predominância dos ânions sobre os cátions e correlacionáveis as águas de cor preta.