Efeitos da rugosidade superficial nas propriedades de passivação de monocamadas orgânicas automontadas

Precise surface area is needed for accurate characterization of self-assembled monolayers (SAMs) on metallic surfaces. The aim of this manuscript was to emphasize that miscalculation of surface area is the major source of errors in SAM electrochemical characterization. Limitations are discussed and recommendations given for beginners in analyses of SAM functionalized electrodes. The electrochemical measurements and examples were based on bare gold electrode immobilized with dodecanethiol. The degree of compression of the monolayer properties of formation and reproducibility of the electrochemical response depends on roughness factor, with values closer to the unit being better.

Desenvolvimento de um sistema de análise por injeção em fluxo utilizando materiais alternativos de baixo custo para fins didáticos

This work describes a simple and inexpensive flow injection analysis system in which gravity force provides fluid propulsion while needles for insulin administration or metallic wires act as electrodes for amperometric detection. The proposed system was able to demonstrate the influence of several operational parameters on the transient signals. Moreover, this system was successfully used to evaluate both the stoichiometry of Cu2+-EDTA complex and the effect of pH on the kinetics of the reaction between ferricyanide and ascorbic acid. Therefore, the proposed system can be regarded as an efficient and accessible didactic tool for the teaching of FIA principles.

Estudo de catalisadores de níquel suportados em cinza de casca de arroz na reforma de metano com dióxido de carbono visando a produção de hidrogênio e gás de síntese

Rice husk ash (RHA) is used as a silica source for several purposes, among them to obtain metal catalysts, as was done in this work. The catalysts were characterized by chemisorption, physisorption, thermal analyses (TG, DSC), X-ray diffraction, X-ray fluorescence, temperature-programmed reduction and scanning electron microscopy. The catalysts synthesized with different Ni loadings supported on RHA were applied to the reaction of dry reforming of methane. The reaction was tested at three temperatures of catalytic reduction (500, 600 and 700 ºC). All synthesized catalysts were active for the studied reaction, with different H2/CO ratios achieved according to degree of metallic dispersion.

DISPOSITIVOS DGT MODIFICADOS COM MATERIAIS ALTERNATIVOS PARA USO NA ESPECIAÇÃO DE ELEMENTOS TRAÇO

The use of MT-K10 Montmorillonite immobilized onto agarose was investigated in this work as an alternative binding phase in Diffusive Gradient in Thin Film (DGT) devices for the determination of metallic labile species. In addition, agarose itself was also used as the diffusive phase. The percentage of sorption of Zn2+, Cu2+, Cr3+, Mn2+, Cd2+, Pb2+, and Ni2+ onto the binding phase was higher than 80% and the desorption process for all elements was also greater than 75%. Elution factors were determined experimentally, ranging from 0.74 for Zn2+ and 0.90 for Cr3+ and Pb2+. The accumulation of all species was linear with time, in agreement with the Fick's 1st law of diffusion. The deployment of the alternative devices in natural waters was compared to commercial devices. Labile concentrations determined by the alternative devices were slightly superior compared to results obtained with the deployment of original DGT devices due to the less restrictive pores of agarose.

DOENÇA DE ALZHEIMER: HIPÓTESES ETIOLÓGICAS E PERSPECTIVAS DE TRATAMENTO

With the increase in life expectancy registered in the past few decades, the prevalence of various medical conditions related to aging has been observed, such as dementia and related neurodegenerative conditions. The number of patients afflicted with these conditions is expected to significantly increase in the coming years. The growing social impact of dementia underlines the need for research aimed at identifying and better understanding this type of condition. Among neurodegenerative diseases, amyloidogenic diseases, in particular Alzheimer's disease (AD), are currently the most common form of dementia. Over the years, several hypotheses have been raised regarding the etiology of AD, such as the cholinergic, glutamatergic, amyloid cascade, oligomeric, metallic and diabetes type 3 hypotheses. Unfortunately, no cure is yet available for this disease, only drugs that aid in controlling the symptoms. This review article conducts a comprehensive approach of the main etiological hypotheses of AD, as well as the treatment prospects associated with each hypothesis.

A FTIR study of the metal-support interactions and hydrogen spillover on Pd/TiO2 and Ni/TiO2

Nickel and palladium dispersed on titania support were submitted to reductive treatment, under hydrogen, at 200 and 500 ºC. After the reductive thermal treatment the materials were exposed to carbon monoxide (10 Torr) and analyzed in the infrared region. The increasing of the electronic density in the metallic d subshell, produced by the reductive thermal treatment, was monitored by the infrared stretching band shift of carbon monoxide adsorbed and it was interpreted as a consequence of the metal-support interactions. The highest effect was observed for Pd/TiO2 system. From the FTIR spectra was also observed that the hydrogen spillover was stronger on Pd/TiO2 than Ni/TiO2 system.

Lämpötilamuutosten vaikutukset metallien liimaliitoksiin

Diplomityön tavoitteena oli tutkia lämpötilan ja sen muutosten vaikutusta kahden metallin tai metallin ja magneetin väliseen liimaliitokseen. Tutkimuksen päätavoitteena oli tutkia magneettien liimaukseen käytetyn akryyliliiman lujuutta lämpösyklitysten jälkeen ja eri käyttölämpötilojen seurauksena. Teoriaosassa on käsitelty erilaisia liimauksen toteutukseen ja liimaliitoksen lujuuteen vaikuttavia tekijöitä. Erilaiset metallien liimaukseen soveltuvat liimatyypit ja niiden tarttumiseen liittyvät tekijät, kuten esikäsittelyt on myös käyty läpi teoriaosassa. Myös liiman- ja liimatyypin valintaa koskevia periaatteita ja tekniikoita on käsitelty. Käytännön osassa on esitelty koejärjestelyt sekä tutkittavat materiaalit ja niille suoritetut esikäsittelyt. Käytännön kokeissa suoritettavissa liimaliitoksissa käytettiin akryyli- ja silikoniliimoja, joille suoritettiin erilaisia vetokokeita. Akryyliliimalla liimatuille liitoksille suoritettiin myös lämpösyklityksiä, joita vertailtiin käsittelemättömiin liitoksiin. Magneettien ja metallien välisten liitosten lujuuden lisäksi liimalta saavutettavia lujuuksia arvioitiin rakenneterästen välisen liimaliitoksen sisältävillä vetosauvoilla. Suoritettujen kokeiden perusteella havaittiin lämpötilan vaikuttavan radikaalisesti liimaliitosten lujuuteen. Magneettien liimaliitoksilla saavutettiin käytännön sovellukseen riittävän suuria leikkauslujuuden arvoja vain huoneenlämpötilassa vedettäessä. Lämpösyklitysten todettiin myös heikentävän liitosta selvästi. Silikoniliiman lujuus oli alle sovelluskohteessa vaikuttavien voimien optimaalisissakin olosuhteissa. Metallien välisten liimaliitosten lujuuden todettiin heikentyvän nopeasti kasvatettaessa vetokokeissa käytettyä lämpötilaa. Liitoksen heikkenemistä havaittiin myös lämpötilaa laskettaessa.

Spectrophotometric study of iron oxidation in the iron(II)/thiocyanate/acetone system and some analytical applications

The possibility of using thiocyanate to determine iron(II) and/or iron(III) in water-acetone mixture has been re-examined as part of a systematic and comparative study involving metallic complexes of pseudohalide ligands. Some parameters that affect the complete oxidation of the ferrous cations, their subsequent complexation and the system stability have been studied to optimize the experimental conditions. Our results show the viability and potentiality of this simply methodology as an alternative analytical procedure to determine iron cations with high sensitivity, precision and accuracy. Studies on the calibration, stability, precision, and effect of various different ions have been carried out by using absorbance values measured at 480 nm. The analytical curve for the total iron determination obeys Beer's law (r = 0.9993), showing a higher sensitivity (molar absorptivity of 2.10x10(4) L cm-1 mol-1) when compared with other traditional systems (ligands) or even with the "similar" azide ion [1.53x10(4) L cm-1 mol-1, for iron-III/azide complexes, in 70% (v/v) tetrahydrofuran/water, at 396 nm]. Under such optimized experimental conditions, it is possible to determine iron in the concentration range from 0.5 to 2 ppm (15-65% T for older equipments, quartz cells of 1.00 cm). Analytical applications have been tested for some different materials (iron ores), also including pharmaceutical products for anemia, and results were compared with atomic absorption determinations. Very good agreement was obtained with these two different techniques, showing the potential of the present experimental conditions for the total iron spectrophotometric determinations (errors < 5%). The possibility of iron speciation was made evident by using another specific and auxiliary method for iron(II) or (III).

Spectrophotometric study of the chromium(III)/azide system in the ultraviolet region and its analytical application

A sensitive and alternative method for the spectrophotometric determination of chromium(III) based on the formation of chromium(III)/azide complexes was established by investigating a new band in the ultraviolet region. The best experimental conditions for the analytical determination of this metallic ion were: ligand and perchloric acid analytical concentration = 493 and 12.0 mmol L-1, respectively; aqueous medium; T = 25.0 ºC; contact time = 1 hour. The maximum molar absorptivity coefficient occurred at 287 nm (average 1.481 ± 0.008 ´ 10(4) L mol-1 cm-1), leading to the determination of metal ion concentrations one hundred times lower than the ones formerly determined in the visible region. The system obeys Beer's Law and is suitable for chromium determination in the 0.702-2.81 mg L-1 concentration range (15-65% T, 1.00 cm-width quartz cells). Analytical applications of the current method were tested with a nutritional supplement containing chromium. Results were compared with those obtained with atomic absorption spectrometry.

Evaluation of a carbon paste electrode modified with organofunctionalised SBA-15 silica in the determination of copper

The performance of a carbon paste electrode (CPE) modified with SBA-15 nanostructured silica organofunctionalised with 2-benzothiazolethiol for determination of Cu(II) ions in sugar cane spirit (cachaça) is described, based on differential pulse anodic stripping voltammetry (DPASV) procedure. The Cu(II) oxidation peak was observed at 0.03 V (vs. SCE) in phosphate solution (pH 3.0). The results were obtained using optimised conditions such as 100 mV pulse amplitude, 3 min accumulation time, 25 mV s-1 scan rate in phosphate solution pH 3.0, resulting in a linear dynamic range from 8.0 x 10-7 to 1.0 x 10-5 mol L-1 Cu(II) and a limit of detection 2.0 x10-7 mol L-1. Cu(II) spiked in a cachaça sample was determined with 102.5 % mean recovery at mmol L-1 level. Interference from other metallic cations present in the sample was avoided by the standard addition procedure.

Synthesis and characterization of Fe(III)-doped ceramic membranes of titanium dioxide and its application in photoelectrocatalysis of a textile dye

Pure and Fe(III)-doped TiO2 suspensions were prepared by the sol gel method with the use of titanium isopropoxide (Ti(OPri)4) as precursor material. The properties of doped materials were compared to TiO2 properties based on the characterization by thermal analysis (TG-DTA and DSC), X-ray powder diffractometry and spectroscopy measurements (FTIR). Both undoped and doped TiO2 suspensions were used to coat metallic substrate as a mean to make thin-film electrodes. Thermal treatment of the precursors at 400ºC for 2 h in air resulted in the formation of nanocrystalline anatase TiO2. The thin-film electrodes were tested with respect to their photocatalytic performance for degradation of a textile dye in aqueous solution. The plain TiO2 remains as the best catalyst at the conditions used in this report.

Hitsauskoneen kunnonvalvontajärjestelmän kehittäminen

Teollisuuden kasvavien laatuvaatimusten johdosta valmistava teollisuus joutuu tiukentamaan laatuvaatimuksiaan täyttääkseen asiakasvaatimukset. Laatujärjestelmät asettavat valmistajille erilaisia vaatimuksia, kuten valmistuksessa käytettävien laitteistojen huoltodokumentaatioiden tuottaminen. Standardi SFS-EN ISO 3834-2 Metallien sulahitsauksen laatuvaatimukset: Kattavat laatuvaatimukset tuo edellä mainitut vaatimukset myös hitsaustuotantoon. Ennakoivaa kunnossapitoa käytetään monilla teollisuuden aloilla, koska tuotannon yllättävät keskeytymiset halutaan ennaltaehkäistä. Käsinhitsaukseen ei ole ollut toistaiseksi työkaluja, jotka mahdollistaisivat ennakoivan kunnossapidon hitsauskoneille. Kemppi Oy kehittää hitsauksen monitorointiratkaisua, jonka yhtenä päämääränä on kunnonvalvontajärjestelmän kehittäminen hitsauslaitteistolle. Järjestelmä ottaa huomioon myös laatujärjestelmien asettamat vaatimukset hitsauskoneiden huoltodokumentaation tuottamisesta. Diplomityön tavoitteena oli tehdä vaatimusmäärittely hitsauskoneiden kunnonvalvontajärjestelmälle. Tässä diplomityössä perehdyttiin kunnossapidon ja vikaantumisen lajeihin, laatujärjestelmiin sekä hitsauslaitteistoon. Tutkimuksessa syvennyttiin hitsauskoneiden kunnossapidon ja vikaantumistapauksien kautta suunnitteilla olevan järjestelmän tarpeisiin. Haastatteluiden avulla kartoitettiin hitsauslaitteiden kunnonvalvontajärjestelmältä vaadittavia piirteitä, järjestelmälle asetettavia vaatimuksia sekä järjestelmän monitorointikohteita. Tutkimuksen pohjalta laadittuun vaatimusmäärittelyyn saatiin muodostettua toiminnalliset vaatimukset, joista muodostetaan tuotekehityksen aikana tuotteen ominaisuudet. Lisäksi vaatimusmäärittelyyn luotiin käyttäjäryhmät, käyttötapaukset sekä alustavat monitorointikohteet. Vaatimusten täyttämiseksi kunnonvalvontajärjestelmään on suunnitteilla myös laitetietokanta, johon sisällytetään hitsauslaitteille suoritettujen huoltojen ja validointien tiedot. Varsinaisen tuotekehitystyön alkaessa nyt laadittua vaatimusmäärittelyä tullaan käyttämään suuntaviivojen näyttäjänä projektissa.

Harvinaisten metallien talteenotto epäorgaanisista jätevirroista

Taloudellisesti tärkeiden metallien varannot ja tuotanto eivät ole jakautuneet tasaisesti. Maantieteelliset alueet, joilla ei ole omia varantoja ovat riippuvaisia muualta tuoduista raaka-aineista. Euroopan komissio ja USA:n energiaministeriö ovat luokitelleet tietyt metallit kriittisiksi niiden taloudellisen merkittävyyden ja saatavuuteen liittyvien epävarmuustekijöiden johdosta. Tällaisten metallien saatavuutta voitaisiin mahdollisesti parantaa lisäämällä niiden talteenottoa jätteistä. Tutkimuksessa kartoitettiin Euroopan komission kriittiseksi luokittelemien metallien pitoisuuksia eräissä jätevirroissa. Kartoitetut jätteet olivat teollisissa poltto-prosesseissa syntyneitä polttojätteitä, prosessiteollisuuden jätesakkoja ja sähkö- ja elektroniikkajätteitä. Kartoituksen perusteella valittiin lupaavimmat jätteet ja suoritettiin niille talteenottokokeita. Talteenottokokeita suoritettiin kolmelle jätteelle. Yhdestä jätesakasta liuotettiin indiumia rikki- ja suolahapoilla. Kahden eri polttojätteen seoksesta liuotettiin galliumia rikkihapolla. Käytettyjen loisteputkien käsittelyprosessista peräisin olleesta sakasta liuotettiin maametalleja rikki- ja suolahapoilla sekä rikki- ja typpihapon seoksella. Indium liukeni heikosti (korkeintaan 25 %) huoneenlämmössä rikkihapolla. Suolahapolla se liukeni paremmin (68 %). Polttojätteen liuotuskokeissa galliumin talteenottoasteen todettiin riippuvan käytetyn liuottimen määrästä. Loisteputkijätesakasta liukeni yttriumia ja europiumia kaikilla käytetyillä happoliuoksilla noin 70–100 %. Käytetyillä happokonsentraatioilla ei havaittu suuria eroja yttriumin ja europiumin liukoisuuksissa. Näitä metalleja voitaisiin mahdollisesti ottaa talteen tämän tyyppisestä sakasta liuottamalla ne happoliuoksella ja saostamalla oksalaattina. Tarvittaessa liuokset voitaisiin puhdistaa tai metallit erottaa toisistaan neste–nesteuutolla, joka on tärkein maametallien tuotantoon käytetty hydrometallurginen menetelmä.

Erikoispuristimen kehitys liikkuvalle raaka-ainerainalle

Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää Lappeenrannan teknilliselle yliopistolle nopeasti ja ketterästi liikkuva, lävistyksiä ja muovauksia tekevä puristin. Laitteisto on tarkoitus liittää osaksi tuotantolinjaa, jossa suulakepuristin eli ekstruuderi tuottaa pehmeä, ei-metallista materiaalia katkeamattomasti. Teoriaosuudessa esitellään vaihtoehdot puristimen, ohjauksen, työkalun ja liikutuslaitteiston osalta. Empiriaosuudessa suoritetaan laitteiston eri komponenttien valinta hinnan, nopeuden, kestävyyden, käytettävyyden ja koon perusteella. Tutkimuksen lopussa arvioidaan laitteistokokonaisuuden nopeutta suulakepuristimen tuotaman materiaalin maksiminopeuteen. Laitteiston nopeuden rajoittavana tekijänä toimii puristimen iskunopeus, jonka perusteella suulakepuristimen tuottaman materiaalin etenemisnopeus joudutaan pudottamaan hieman alle puoleen tavoitteena olleesta nopeudesta. Laitteiston kestävyyden heikon kohta on työstöä tekevien komponenttien liikuttamiseen tarkoitettu laitteisto. Puristuslaitteistoa on tarkoitus käyttää kahdeksan tuntia päivässä, viitenä päivänä viikossa, 52 viikkoa vuodessa. Näiden käyttötietojen perusteella koko laitteiston käyttöikä on useita vuosia.

Feasibility study of metal to polymer hybrid joining

The increasing demand for lightweight components has led to a huge exploitation of non-metallic materials such as polymers, fibers and elastomers in industrial and manufacturing processes. Recent trends towards cost effectiveness, weight reduction and production flexibility in industrial production and manufacturing processes has led to a growing interest in hybrid components where two or more dissimilar materials coexist to achieving specifically optimized characteristics. The importance of this research is to serve as a bridge to understanding the theories behind various joining techniques and the adaptation of the process for metal to polymer hybrid joints. Moreso, it helps companies to select the most productive and yet economical joining process for realization of lightweight metal to polymer hybrid components. This thesis is a literature review analyzing various materials that has been published on various joining methods for metal to polymer hybrid joints on the feasibility and eventual realization of the joint between these dissimilar materials. This study is aimed at theoretically evaluating the feasibility of joining processes between metal and plastic components by exploiting exhaustively joining and welding sources.