Synthesis, characterisation and application of an exfoliated graphite-diamond composite electrode in the electrochemical degradation of trichloroethylene

A composite electrode made up of exfoliated graphite (EG) and diamond was prepared for the electrochemical oxidation of trichloroethylene (TCE). The SEM images of the EG-diamond material showed that diamond powders were dispersed on the surface of EG materials. The N-2 adsorption-desorption isotherm of EG-diamond material resulted in a poor adsorption capability due to the insertion of diamond powders into the porous matrix of EG. Raman spectroscopy revealed the presence of characteristic sp(3) bands of diamond confirming good interaction of diamond with EG. Electrochemical characterisation of EG-diamond in 0.1 M Na2SO4 resulted in an enhanced working potential window. The EG-diamond electrode was employed for the electrochemical oxidation of trichloroethylene (0.2 mM) in a Na2SO4 supporting electrolyte. The EG-diamond, in comparison to the pristine EG electrode, exhibited a higher removal efficiency of 94% (EG was 57%) and faster degradation kinetics of 25.3 x 10(-3) min(-1) showing pseudo first order kinetic behaviour. Under the optimised conditions, 73% total organic content (TOC) removal was achieved after 4 h of electrolysis. The degradation of TCE was also monitored with gas chromatography-mass spectrometry. Dichloroacetic acid (DCAA) was identified as a major intermediate product during the electrochemical oxidation of TCE. The electrochemical degradation of TCE at the EG-diamond electrode represents a cost effective method due to the ease of preparation of EG-diamond composite material without the necessity of diamond activation which is normally achieved through doping.

Bioremediation and lipid synthesis through mixotrophic algal consortia in municipal wastewater

Algae grown in outdoor reactors (volume: 10 L and depth: 20 cm) were fed directly with filtered and sterilised municipal wastewater. The nutrient removal efficiencies were 86%, 90%, 89%, 70% and 76% for TOC, TN, NH4-N, TP and OP, respectively, and lipid content varied from 18% to 28.5% of dry algal biomass. Biomass productivity of similar to 122 mg/l/d (surface productivity 24.4 g/m(2)/d) and lipid productivity of similar to 32 mg/l/d were recorded. Gas chromatography and mass spectrometry (GC-MS) analyses of the fatty acid methyl esters (FAME) showed a higher content of desirable fatty acids (bearing biofuel properties) with major contributions from saturates such as palmitic acid C16:0; similar to 40%] and stearic acid C18:0; similar to 34%], followed by unsaturates such as oleic acid C18:1(9); similar to 10%] and linoleic acid C18:2(9,12); similar to 5%]. The decomposition of algal biomass and reactor residues with an exothermic heat content of 123.4 J/g provides the scope for further energy derivation. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

How to be a dioecious fig: Chemical mimicry between sexes matters only when both sexes flower synchronously

In nursery pollination mutualisms, which are usually obligate interactions, olfactory attraction of pollinators by floral volatile organic compounds (VOCs) is the main step in guaranteeing partner encounter. However, mechanisms ensuring the evolutionary stability of dioecious fig-pollinator mutualisms, in which female fig trees engage in pollination by deceit resulting in zero reproductive success of pollinators that visit them, are poorly understood. In dioecious figs, individuals of each sex should be selected to produce odours that their pollinating wasps cannot distinguish, especially since pollinators have usually only one choice of a nursery during their lifetime. To test the hypothesis of intersexual chemical mimicry, VOCs emitted by pollen-receptive figs of seven dioecious species were compared using headspace collection and gas chromatography-mass spectrometry analysis. First, fig-flower scents varied significantly among species, allowing host-species recognition. Second, in species in which male and female figs are synchronous, intersexual VOC variation was not significant. However, in species where figs of both sexes flower asynchronously, intersexual variation of VOCs was detectable. Finally, with one exception, there was no sexual dimorphism in scent quantity. We show that there are two ways to use scent to be a dioecious fig based on differences in flowering synchrony between the sexes.

Temperature measurement of reflected shock wave by using chemical indicator

This report describes a new method for measuring the temperature of the gas behind the reflected shock wave in shock tube, corresponding to the reservoir temperature of a shock tunnel, based on the chemical reaction of small amount of CF4 premixed in the test gas. The final product C2F4 is used as the temperature indicator, which is sampled and detected by a gas chromatography in the experiment. The detected concentration of C2F4 is correlated to the temperature of the reflected shock wave with the initial pressure P-1 and test time tau as parameters in the temperature range 3 300 K < T < 5 600 K, pressure range 5 kPa < P1 <12 kPa and tau similar or equal to 0.4 ms.

Combustion and Ignition of Thermally Cracked Kerosene in Supersonic Model Combustors

A series of experiments were conducted to characterize the self-ignition and combustion of thermally cracked kerosene in both a Mach 2.5 model combustor with a combustor entrance height of 51 mm and a Mach 3.0 model combustor with an entrance height of 70 mm. A unique kerosene heating and delivery system was developed, which can prepare heated kerosene up to 950 K at a pressure of 5.5 MPa with negligible fuel coking. The extent of China no. 3 kerosene conversion under supercritical conditions was measured using a specially designed system. The compositions of gaseous products as a result of thermal cracking were analyzed using gas chromatography. The mass flow rates of cracked kerosene were also calibrated and measured using sonic nozzles. With the injection of thermally cracked kerosene, the ability to achieve enhanced combustion performance was demonstrated under a variety of airflow and fuel conditions. Furthermore, self-ignition tests of cracked kerosene in a Mach 2.5 model combustor over a range of fuel injection conditions and with the help of different amounts of pilot hydrogen were conducted and discussed.

Short communication: Rapid separation of cis9, trans11- and trans7,cis9-18:2 (CLA) isomers from ruminant tissue using a 30 m SLB-IL111 ionic column

[EN]Rumenic acid (cis9,trans11-18:2) is the main natural isomer of conjugated linoleic acid (CLA). Rumenic acid has many purported health benefits, but effects of most other CLA isomers are unknown. Typically trans7,cis9-18:2 is the second most abundant CLA isomer, but it co-elutes with rumenic acid on conventional polar gas chromatography (GC) columns, requiring complimentary analysis with silver-ion high performance liquid chromatography (Ag(+)-HPLC). Herein we report a rapid method for analyzing rumenic acid and trans7,cis9-18:2 using a 30 m ionic-liquid GC column. Optimal resolution of the two CLA isomers was at 145 degrees C and analysis of backfat from barley-fed cattle compared well with GC/Ag(+)-HPLC (y =0.978x - 0.031, r =0.985, P <0.001).

Catalytic Cracking and Heat Sink Capacity of Aviation Kerosene Under Supercritical Conditions

Catalytic cracking of China no. 3 aviation kerosene using a zeolite catalyst was investigated under supercritical conditions. A three-stage heating/cracking system was specially designed to be capable of heating 0.8 kg kerosene to a temperature of 1050 K and pressure of 7.0 MPa with maximum mass flow rate of 80 g/s. Sonic nozzles of different diameters were used to calibrate and monitor the mass flow rate of the cracked fuel mixture. With proper experiment arrangements, the mass flow rate per unit throat area of the cracked fuel mixture was found to well correlate with the extent of fuel conversion. The gaseous products obtained from fuel cracking under different conditions were also analyzed using gas chromatography. Composition analysis showed that the average molecular weight of the resulting gaseous products and the fuel mass conversion percentage were a strong function of the fuel temperature and were only slightly affected by the fuel pressure. The fuel conversion was also shown to depend on the fuel residence time in the reactor, as expected. Furthermore, the heat sink levels due to sensible heating and endothermic cracking were determined and compared at varying test conditions. It was found that at a fuel temperature of similar to 1050 K, the total heat sink reached similar to 3.4 MJ/kg, in which chemical heat sink accounted for similar to 1.5 MJ/kg.

La cerámica de la Segunda Edad del Hierro en el País Vasco: Estudio tecnológico, funcional y social

670 p. Capítulos de introducción, metodología, discusión y conclusiones en castellano e inglés.

I. The rate and mechanism of the vapor-phase reaction between water and parts-per-million concentrations of nitrogen dioxide. II. The rate and mechanism of the air oxidation of parts-per-million concentrations of nitric oxide in the presence of water vapor.

Part I

A study of the thermal reaction of water vapor and parts-per-million concentrations of nitrogen dioxide was carried out at ambient temperature and at atmospheric pressure. Nitric oxide and nitric acid vapor were the principal products. The initial rate of disappearance of nitrogen dioxide was first order with respect to water vapor and second order with respect to nitrogen dioxide. An initial third-order rate constant of 5.5 (± 0.29) x 10⁴ liter² mole^-2 sec^-1 was found at 25˚C. The rate of reaction decreased with increasing temperature. In the temperature range of 25˚C to 50˚C, an activation energy of -978 (± 20) calories was found.

The reaction did not go to completion. From measurements as the reaction approached equilibrium, the free energy of nitric acid vapor was calculated. This value was -18.58 (± 0.04) kilocalories at 25˚C.

The initial rate of reaction was unaffected by the presence of oxygen and was retarded by the presence of nitric oxide. There were no appreciable effects due to the surface of the reactor. Nitric oxide and nitrogen dioxide were monitored by gas chromatography during the reaction.

Part II

The air oxidation of nitric oxide, and the oxidation of nitric oxide in the presence of water vapor, were studied in a glass reactor at ambient temperatures and at atmospheric pressure. The concentration of nitric oxide was less than 100 parts-per-million. The concentration of nitrogen dioxide was monitored by gas chromatography during the reaction.

For the dry oxidation, the third-order rate constant was 1.46 (± 0.03) x 10⁴ liter² mole^-2 sec^-1 at 25˚C. The activation energy, obtained from measurements between 25˚C and 50˚C, was -1.197 (±0.02) kilocalories.

The presence of water vapor during the oxidation caused the formation of nitrous acid vapor when nitric oxide, nitrogen dioxide and water vapor combined. By measuring the difference between the concentrations of nitrogen dioxide during the wet and dry oxidations, the rate of formation of nitrous acid vapor was found. The third-order rate constant for the formation of nitrous acid vapor was equal to 1.5 (± 0.5) x 10⁵ liter² mole^-2 sec^-1 at 40˚C. The reaction rate did not change measurably when the temperature was increased to 50˚C. The formation of nitric acid vapor was prevented by keeping the concentration of nitrogen dioxide low.

Surface effects were appreciable for the wet tests. Below 35˚C, the rate of appearance of nitrogen dioxide increased with increasing surface. Above 40˚C, the effect of surface was small.

Caracterização de compostos aromáticos em gasolina comercial

A contaminação do ar e do meio ambiente por combustíveis derivados de petróleo tem sido objeto de crescente pesquisa no Brasil. Dentre os tipos de poluição ao meio ambiente, a poluição atmosférica é a que causa mais incômodo à população. Esta exerce efeitos sobre a saúde humana, causando desde simples irritações até câncer de pulmão. Dos poluentes mais perigosos encontrados nesses ambientes, são destaques os hidrocarbonetos e os compostos monoaromáticos como o benzeno, tolueno e xilenos (BTX), presentes nesses combustíveis, que são extremamente tóxicos à saúde humana. Para controle desses compostos orgânicos voláteis, é necessário quantificá-los e compará-los aos valores limites de tolerância legislados no Brasil. A utilização da técnica de cromatografia gasosa e da técnica de espectroscopia por infravermelho permite realizar essa tarefa de maneira relativamente simples e rápida. Portanto o objetivo deste trabalho foi apresentar a composição química de amostras de gasolina do tipo C comercializadas nos postos revendedores da Região Metropolitana do Estado do Rio de Janeiro. Foram feitas análises quantitativas dos principais grupos químicos (parafínicos, olefínicos, naftênicos e aromáticos) e etanol por Cromatografia Gasosa de Alta Resolução e da composição de benzeno, tolueno e xileno (BTX) pela técnica de absorção no infravermelho. Os resultados foram comparados com os limites dados pela especificação da ANP (Portaria n 309) para a qualidade da gasolina, com o objetivo de se verificar se estão em conformidade com este agente regulamentador. Os resultados mostraram que todos os teores encontrados de olefínicos e aromáticos foram abaixo do limite especificado. Alguns postos apresentaram os teores de benzeno acima do limite especificado, indicando um nível de ação por parte da ANP principalmente pela ação tóxica do benzeno

Avaliação do potencial anti-inflamatório agudo e crônico e imunossupressor do extrato etanólico de Pterodon polygalaeflorus através de estudos in vivo e in vitro

O gênero Pterodon pertence à família das Papilonaceas e inclui cinco espécies nativas do Brasil: P. pubescens Benth., P. emarginatus Vog., P. apparicioi Pedersoli e P. abruptus Benth., sendo a espécie objeto deste estudo a P. polygalaeflorus Benth.. Seus frutos são livremente comercializados em mercados da flora medicinal e utilizados pela medicina popular devido a propriedades anti-reumática, analgésica, antiinflamatória, dentre outros efeitos associados a esses frutos. O principal uso popular está relacionado ao efeito antiartrítico que parece se encontrar na fração oleosa do fruto. O objetivo deste trabalho foi avaliar o extrato etanólico de Pterodon polygalaeflorus (EEPpg) quanto ao seu potencial antiinflamatório crônico através do modelo de artrite induzida por colágeno (CIA) e seu efeito sobre os linfócitos in vitro, bem como sobre a expansão de células MAC-1+ induzida por adjuvante completo de Freund (AFC). A caracterização química do EEPpg foi realizada por cromatografia em camada delgada (TLC), cromatografia líquida de alta performance (HPLC) e cromatografia gasosa acoplada a espectrômetro de massa (GC-MS), através dos quais uma gama de compostos, incluindo terpenóides de polaridades variadas e flavonóides, foram observados. No modelo de CIA, o EEPpg reduziu significativamente parâmetros associados ao desenvolvimento e progressão da doença e à severidade da doença , inibindo em até 99% o seu desenvolvimento e levando a ausência de sinais clínicos evidentes após tratamento com as menores doses do extrato (0,01 mg/kg e 0,001 mg/kg). O tratamento com EEPpg também reduziu características histopatológicas típicas de articulações de animais com CIA, que também são observadas na artrite reumatóide. O EEPpg reduziu significativamente o peso dos linfonodos dos camundongos, bem como o número absoluto de segmentados, monócitos e linfócitos no sangue. In vitro, O EEPpg mostrou uma atividade anti-proliferativa dos esplenócitos estimulados com concanavalina A (Con A) ou lipopolissacarídeo (LPS) analisada através do ensaio de redução do sal de tetrazólio MTT, corroborada pelo seu efeito sobre o ciclo celular de linfócitos estimulados com Con A, onde o EEPpg nas concentrações de 5, 10 e 20 μg/mL reduziu significativamente, de maneira concentração-dependente, o número de células nas fases S+G2/M e aumentou na fase G0/G1 do ciclo celular. O efeito anti-proliferativo do EEPpg parece também estar associado ao aumento da apoptose dos linfócitos após estimulação com Con A, com aumento estatisticamente significativo no percentual de células mortas por apoptose nas maiores concentrações . O EEPpg inibiu a expansão de células Mac-1+ induzida por AFC no baço, porém não no peritônio. Esse resultado sugere um efeito inibidor do EEPpg sobre a migração celular para as articulações artríticas. Esses resultados contribuem para a validação do uso popular de P. polygalaeflorus contra doenças relacionadas a processos inflamatórios e imunes, sobretudo na artrite reumatóide, antes nunca demonstrado.

Mutagênese ambiental: estabelecimento de valores de referência para manguezais da Baía de Ilha Grande

Estudos ambientais têm demonstrado que substâncias geradas por processos antropogênicos podem causar efeitos prejudiciais interferindo no equilíbrio natural do ecossistema. Manguezais exercem funções essenciais nos ciclos biológicos e constituem Área de Proteção Permanente no Brasil. Infelizmente, eles estão sendo degradados acima do seu limite de suporte, levando a uma redução das áreas remanescentes no mundo. Este trabalho apresenta os resultados de mutagenicidade e genotoxicidade observados em quatro amostragens (PI, V, O e PII) entre 2009 e 2010, relacionados com metais e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) em sedimento de mangue para a caracterização dos valores de referência. Os testes de genotoxicidade foram feitos a partir de hemócitos do caranguejo Goniopsis cruentata, coletados em um ecossistema potencialmente não poluído do Brasil, localizado no sul do Rio de Janeiro (Parati/RJ), chamado de "Saco do Mamanguá". Coleta, armazenamento e manipulação dos sedimentos e material biológico de cinco pontos de amostragem (M1- M5) foram processados de acordo com normas norte-americanas reconhecidas. A identificação das substâncias químicas foi realizada com extratos de sedimentos e utilizada no bioensaio Salmonella/microssoma (Kado). A avaliação de potenciais danos genotóxicos estabelecidos foi realizada através do Teste de Micronúcleo, que apresentou valores significativos na amostra V. Resultados negativos foram observados para as cepas de Salmonella typhimurium TA97, TA98, TA100 e TA102, tanto na ausência quanto na presença de fração de metabolização exógena de mamíferos (S9 mix 4%) em todas as análises. A quantificação por cromatografia gasosa com detecção por espectrometria de massas dos 16 HPA prioritários em termos de conservação ambiental apresentou valores baixos nas duas primeiras amostragens (PI e V) e nulos nas coletas seguintes (O e PII), nos mesmos pontos. De acordo com os valores utilizados nos Estados Unidos e Canadá como referência, os detectados por nós não são considerados como toxicantes ambientais positivos, com exceção do Benzo(a)pireno, que em M1V apresentou valores um pouco acima do limite a partir do qual já podem ser observados pequenos efeitos na biota. A análise dos metais (Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn) por Espectrometria de Absorção Atômica inicialmente realizada com a água intersticial foi melhor interpretada a partir da matriz sedimento. Este estudo contribuirá com a implementação de indicadores para valores de referência em mangue.

The rate and mechanism of the partial oxidation of acetaldehyde by PPM concentrations of nitrogen dioxide

The thermal reaction between nitrogen dioxide and acetaldehyde in the gas phase was investigated at room temperature and atmospheric pressure. The initial rate of disappearance of nitrogen dioxide was 1.00 ± 0.03 order with respect to nitrogen dioxide and 1.00 ± 0.07 order with respect to acetaldehyde. An initial second order rate constant of (8.596 ± 0.189) x 10^-3 1.mole^-1 sec^-1 was obtained at 22.0 ± 0.1 °C and a total pressure of one atmosphere. The activation energy of the reaction was 12,900 cal/mole in the temperature range between 22°C and 122°C.

The products of the reaction were nitric oxide, carbon dioxide, methyl nitrite, nitromethane and a trace amount of trans-dimeric nitrosomethane. The addition of nitric oxide increased the rate of formation of nitromethane and decreased the rate of formation of methyl nitrite. There were no measurable surface effects due to the addition of glass wool or glass beads to the reactor.

Reactants and products were analyzed by gas chromatography. A mechanism was proposed incorporating the principal features of the reaction.

Cultura de tecidos desdiferenciados e embriões somáticos de Petiveria alliacea L. visando à produção de substâncias bioativas

Petiveria alliacea L. pertence à família Phytolaccacceae e é conhecida popularmente como guiné ou amansa-senhor, entre outros nomes. Tem sido muito utilizada na medicina popular como agente terapêutico, devido à diversas propriedades farmacológicas. Estudos fitoquímicos têm contribuído para a descoberta de grande variedade de substâncias biologicamente ativas produzidas em diferentes partes da planta (saponinas, alcalóides, flavonóides, sulfetos, taninos, cumarinas, entre outros). A análise química da raiz tem revelado grande quantidade de derivados sulfurados, principalmente o dibenzil trissulfeto (DTS), com atividade antifúngica, antibacteriana, antioxidante e anticancerígena. Visando avaliar a produção biotecnológica do DTS, o presente trabalho teve como objetivo, otimizar a cultura de novas linhagens de calos, células em suspensão e embriões somáticos, a partir de plantas de P. alliacea L. mantidas in vitro, com o monitoramento da capacidade biossintética das culturas. Os resultados mostraram que a produção de calos friáveis foi possível em explantes foliares inoculados em meio MS suplementado com PIC ou 2,4-D. Além da resposta calogênica, foi observada a produção de estruturas globulares caracterizadas como embriões somáticos. A ocorrência de embriogênese somática direta foi confirmada através da análise histológica do processo regenerativo. A indução de embriões somáticos gerou um processo de embriogênese secundária altamente repetitivo até 150 dias de cultura e conversão a plantas em freqüência de 5%. Em relação à cultura de células em suspensão a partir dos calos friáveis, observou-se uma diminuição do crescimento celular ao longo das subculturas. As culturas em suspensão originadas de tecido embriogênico secundário continuaram o processo repetitivo em meio líquido e apresentaram conversão a plantas em taxas mais baixas que as obtidas em meio sólido. A obtenção de plantas completas a partir dos embriões somáticos demonstrou a possibilidade de utilização desse sistema para a micropropagação dessa espécie. O monitoramento fitoquímico dos sistemas de cultura in vitro e plantas de campo mantidas em casa de vegetação durante 02 anos apresentou diferenças significativas, confirmando que a cultura de tecidos pode alterar as rotas metabólicas. A cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas realizada com extrato em diclorometano de embriões secos e hexânico de embriões frescos e raízes secas de plantas provenientes de embriões somáticos, demonstrou a presença do DTS, constituindo, portanto, sistemas in vitro importantes para a modulação desta substância.

Avaliação de gases efeito estufa na cidade do Rio de Janeiro

O presente trabalho teve como objetivo a validação de uma metodologia de amostragem para GEE Gases do Efeito Estufa, com a utilização de seringas e análise por cromatografia de fase gasosa com múltiplos detectores. O trabalho se dividiu em duas etapas. A primeira etapa consistiu em um teste de estabilidade avaliando o meio de amostragem proposto, a seringa, e comparando-o a dois meios de amostragem convencionais canister e bolsa de teflon -, utilizando uma amostra padrão de GEE. A segunda etapa foi a aplicação desta nova metodologia de amostragem na cidade do Rio de Janeiro, buscando a avaliação da concentração dos GEE em diferentes bairros da cidade e a correlação destas com dados meteorológicos e características da localização dos pontos amostrados. Nestas amostragens realizadas na cidade do Rio de Janeiro obteve-se uma média de 536 ppmv, 2,04 ppmv e 274 ppbv, para o CO2, CH4 e N2O, respectivamente, que foram os GEE analisados. Foi possível neste trabalho verificar o grau de correlação dos GEE estudados com variáveis meteorológicas, bem como com outros poluentes já legislados e participantes de monitoramento contínuo. As conclusões alcançadas foram que a nova metodologia proposta para amostragem de GEE é viável devido ao seu bom desempenho no teste de estabilidade, ao baixo custo do material empregado e à praticidade do mesmo, e que as concentrações dos GEE avaliados na cidade do Rio de Janeiro encontram-se superiores às concentrações indicadas como médias globais para os mesmos. Apontando desta forma, a necessidade de um monitoramento contínuo destes de forma a contribuir para a tomada de ações de mitigação dos GEE