Synthesis, Characterization, and Electrocatalytic Activity toward Methanol Oxidation of Carbon-Supported Pt(x)-(RuO(2)-M)(1-x) Composite Ternary Catalysts (M = CeO(2), MoO(3), or PbO(x))

Carbon-supported platinum is commonly used as an anode electrocatalyst in low-temperature fuel cells fueled with methanol. The cost of Pt and the limited world supply are significant barriers for the widespread use of this type of fuel cell. Moreover, Pt used as anode material is readily poisoned by carbon monoxide produced as a byproduct of the alcohol oxidation. Although improvements in the catalytic performance for methanol oxidation were attained using Pt-Ru alloys, the state-of-the-art Pt-Ru catalyst needs further improvement because of relatively low catalytic activity and the high cost of noble Pt and Ru. For these reasons, the development of highly efficient ternary platinum-based catalysts is an important challenge. Thus, various compositions of ternary Pt(x)-(RuO(2)-M)(1-x)/C composites (M = CeO(2), MoO(3), or PbO(x)) were developed and further investigated as catalysts for the methanol electro-oxidation reaction. The characterization carried out by X-ray diffraction, energy-dispersive X-ray analysis, transmission electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, and cyclic voltammetry point out that the different metallic oxides were successfully deposited on the Pt/C, producing small and well-controlled nanoparticles in the range of 2.8-4.2 nm. Electrochemical experiments demonstrated that the Pt(0.50)(RuO(2)-CeO(2))(0.50)/C composite displays the higher catalytic activity toward the methanol oxidation reaction (lowest onset potential of 207 mV and current densities taken at 450 mV, which are 140 times higher than those at commercial Pt/C), followed by the Pt(0.75)(RuO(2)-MoO(3))(0.25)/C composite. In addition, both of these composites produced low quantities of formic acid and formaldehyde when compared to a commercially available Pt(0.75)-Ru(0.25)/C composite (from E-Tek, Inc.), suggesting that the oxidation of methanol occurs mainly by a pathway that produces CO(2) forming the intermediary CO(ads).

Wear of coated and uncoated PCBN cutting tool used in turning and milling

This licentiate thesis has the main focus on evaluation of the wear of coated and uncoated polycrystalline cubic boron nitride cutting tool used in cutting operations against hardened steel. And to exam the surface finish and integrity of the work material used. Harder work material, higher cutting speed and cost reductions result in the development of harder and more wear resistance cutting tools. Although PCBN cutting tools have been used in over 30 years, little work have been done on PVD coated PCBN cutting tools. Therefore hard turning and hard milling experiments with PVD coated and uncoated cutting tools have been performed and evaluated. The coatings used in the present study are TiSiN and TiAlN. The wear scar and surface integrity have been examined with help of several different characterization techniques, for example scanning electron microscopy and Auger electron spectroscopy.   The results showed that the PCBN cutting tools used displayed crater wear, flank wear and edge micro chipping. While the influence of the coating on the crater and flank wear was very small and the coating showed a high tendency to spalling. Scratch testing of coated PCBN showed that, the TiAlN coating resulted in major adhesive fractures. This displays the importance of understanding the effect of different types of lapping/grinding processes in the pre-treatment of hard and super hard substrate materials and the amount and type of damage that they can create. For the cutting tools used in turning, patches of a adhered layer, mainly consisting of FexOy were shown at both the crater and flank. And for the cutting tools used in milling a tribofilm consisting of SixOy covered the crater. A combination of tribochemical reactions, adhesive wear and mild abrasive wear is believed to control the flank and crater wear of the PCBN cutting tools. On a microscopic scale the difference phases of the PCBN cutting tool used in turning showed different wear characteristics. The machined surface of the work material showed a smooth surface with a Ra-value in the range of 100-200 nm for the turned surface and 100-150 nm for the milled surface. With increasing crater and flank wear in combination with edge chipping the machined surface becomes rougher and showed a higher Ra-value. For the cutting tools used in milling the tendency to micro edge chipping was significant higher when milling the tools steels showing a higher hard phase content and a lower heat conductivity resulting in higher mechanical and thermal stresses at the cutting edge.

Crown ethers : applications in inorganic synthesis

The ability of macroheterocyclic compounds to complex with ionic species has led to the synthesis and investigation of many multidentate macroheterocyclic species. The most stable complexes are formed between macrocyclic polyetheral ligands (crown ethers) with alkali or alkaline earth metal iona. There is an excellent correlation of the stability of these complexes with the size of the cation and the site of the cavity in the macrocyclic ligand. Additional factors, such as the basicity of the ligand and the solvating ability of the solvent, also play important roles in the stabilization of the complex. The stability of such complexes has been advantageously used to increase anionic reactivity and has been successfully applied to several organic fluorinations, oxidations, and similar reactions. The use of macrocyclic ligands in inorganic syntheses of otherwise difficult to obtain fluoro compounds has not been reported. O-carborane and m-carborane, C2BlOHl2, are icosahedral cage systems derived from Bl2H122- by replacement of BH with the isoelectronic CH group. These stable molecules exhibit electron-deficient bonding which can best be explained by delocalization of electrons. This delocalization gives rise to stability similar to that found in aromatic hydrocarbons. Crown ether activated potassium fluoride has been successfully employed in the conversion of alkyl, acyl and aryl halides to their respective fluorides. Analogously halide substituted carboranes were prepared, but their fluoro-derivatives were not obtained. The application of crown ethers in the synthesis of transition metal complexes is relatively unexplored. The usual synthesis of fluoro-derivative transition metal complexes involves highly reactive and toxic fluorinating agents such as antimony trifluoride, antimony penta fluoride. bromine trifluoride and hydrogen fluoride, An attempted preparation of the hexafluoroosmate (IV) ion via a crown activated, or naked fluoride~was unsuccessful. Potassium hexafluoroosmate (IV), K208F6. was eventually prepared using bromine trifluoride as a fluorinating and oxidizing agent .

Estudo exploratório da deposição de filmes de diamante em alguns substratos cerâmicos

o presente trabalho é um estudo exploratório a respeito da síntese de filmes de diamante via deposiçãoquímica a vapor (CVD) sobre alguns substratos cerâmicos: diboreto de titânio (TiB2), ítria (Y20a), zircão (ZrSi04), zircônia parcialmente e totalmente estabilizada com ítria (Zr02), pirofilita ( Al2Si4OlO(OHh), .alumina (Al2Oa) e nitreto de boro hexagonal (h-BN). Estes substratos foram produzidos, em sua maioria, a partir da sinterização de pós micrométricos em altas temperaturas. Além do estudo em relação a possíveis candidatos alternativos ao tradicional silício para o crescimento de filmes auto-sustentáveis, procuramos encontrar substratos onde o filme aderisse bem e cujas propriedades tribológicas pudessem ser melhoradas com o recobrimento com filme de diamante.Dentre os materiais selecionados, constatamos que a topografia da superfície relacionada à densidade de contornos de grão, desempenha um papel relevante na nucleação do diamante. Além disso, os materiais que favorecem a formação de carbonetos conduziram a melhores resultados na nucleação e crescimento do filme, indicando que a ação da atmosfera reativa do CVD com o substrato também contribui decisivamente para o processo de nucleação. A partir dos resultados obtidos, concluímos que a aderência do filme de diamante ao zircão é excelente, assim como a qualidade do filme, o que pode serexplorado convenientemente caso as propriedades mecânicas do sinterizado de zircão sejam adequadas. No caso da zircônia parcialmente estabilizada, os resultados obtidos foram surpreendentes e este material poderia substituir o convencional substrato de silício para a deposição de filmes auto-sustentados de diamante, com inúmeras vantagens, dentre elas o fato de ser reutilizável e de não ser necessário ataque com ácidos para remoção do substrato, o que evita a geração de resíduos químicos.

Extração de boro de água produzida sintética por sistema microemulsionado

Boron is a semi-metal present in certain types of soils and natural waters. It is essential to the healthy development of plants and non-toxic to humans, depending on its concentration. It is used in various industries and it s present in water production coming from oil production. More specifically in Rio Grande do Norte, one of the largest oil producers on shore of Brazil, the relationship water/oil in some fields becomes more than 90%. The most common destination of this produced water is disposal in open sea after processing to meet the legal specification. In this context, this research proposes to study the extraction of boron in water produced by microemulsion systems for industrial utilization. It was taken into account the efficiency of extraction of boron related to surfactant (DDA and OCS, both characterized by FT-IR), cosurfactant (butanol and isoamyl alcohol), organic phase (kerosene and heptanes) and aqueous phase (solution of boron 3.6 ppm in alkaline pH). The ratio cosurfactant/ surfactant used was four and the percentage of organic phases for all points of study was set at 5%. It was chosen points with the highest percentage of aqueous phase. Each system was designed for three points of different compositions in relation to the constituents of a pseudoternary diagram. These points were chosen according to studies of phase behavior in pseudoternary diagrams made in previous studies. For this research, points were chosen in the Winsor II region. The excess aqueous solution obtained in these systems was separated and analyzed by ICP OES. For the data set obtained, the better efficiency in the extraction of boron was obtained using the system with DAC, isoamyl alcohol and heptanes, which extracted 49% in a single step. OCS was not viable to the extraction of boron by microemulsion system in the conditions defined in this study

Resposta de brócolis, couve-flor e repolho à adubação com boro em solo arenoso

Foram avaliados em condições de campo, em solo arenoso, com baixo teor de boro, os efeitos da adubação com cinco doses de boro (0; 2; 4; 6 e 8 kg ha-1 de B na forma de bórax) na produção de brócolis, couve-flor e repolho. O experimento obedeceu a um esquema fatorial com delineamento experimental de blocos ao acaso com três repetições. As adubações orgânica e química, inclusive o bórax, foram feitas no sulco antes do transplantio das mudas e a colheita foi feita entre 63 e 93 dias após o transplantio. A produtividade de brócolis variou de 16,9 a 20,5 t ha-1; a de couve-flor de 21,6 a 29,6 t ha-1 e a de repolho de 40,5 a 46,4 t ha-1. O aumento observado na produtividade de brócolis e de repolho foi linear e o efeito das doses de boro na produtividade de couve-flor foi quadrático, sendo necessários 5,1 kg ha-1 de B para atingir a produtividade máxima de 30 t ha-1. Brócolis e repolho mostraram-se menos sensíveis do que a couve-flor tanto à deficiência quanto ao excesso de boro. No caso da couve-flor, com a aplicação de 2 kg ha-1 ou de 6 kg ha-1 de B houve significativa perda de qualidade do produto.

Produção de repolho em função da aplicação de boro associada a adubo orgânico

Em condições de campo, em solo argiloso com teor médio de boro, foram avaliados os efeitos da adubação com boro, associada à adubação orgânica, na produção de repolho híbrido Kenzan. Cinco doses de B (0; 2,0; 4,0; 6,0 e 8,0 kg ha-1) foram associadas, em esquema fatorial, à ausência e presença (0 e 10 t ha-1) de vermicomposto de esterco bovino. O delineamento experimental foi em blocos casualizados com três repetições e as adubações orgânica e química foram feitas no sulco, por ocasião do transplantio das mudas. O ponto de colheita foi atingido 75 a 90 dias após o transplantio. A adubação com vermicomposto de esterco de bovino elevou a produção em 3,8 t ha-1, o diâmetro das cabeças de repolho em 0,8 cm e o peso das cabeças em 170 g. A produção de repolho aumentou linearmente com a adubação com B e variou de 52,94 t ha-1 a 65,95 t ha-1. A relação entre B no solo e produção foi linear e positiva.

Boro e nitrogênio na incidência de hastes ocas e no rendimento de brócolis

A incidência de hastes ocas em brócolis (Brassica oleracea L. var. italica Plenck) depende de vários fatores que afetam a absorção e o transporte de B, elemento responsável pelo aparecimento dessa desordem fisiológica. O trabalho avaliou os efeitos de quatro níveis de nitrogênio e dois níveis de boro e da interação entre eles na incidência de hastes ocas e na produção de brócolis. As doses de N (100, 150, 200 e 250 kg ha-1) foram divididas em quatro aplicações iguais aos 15, 30, 45 e 60 dias após o transplante. O boro (0, 4 e 8 kg ha-1) foi aplicado metade no plantio e a outra metade em cobertura aos 45 dias após o transplante. A massa média das inflorescências e a produção total foram diminuídas com a aplicação de B em função do crescimento mais lento das plantas provocado pela toxicidade desse elemento. Contudo, nas áreas não adubadas com B, a porcentagem de plantas com hastes ocas foi, em média, de 44,14%, sendo que a incidência dessa anomalia sofreu drástica redução com a aplicação de B, onde a maior dose (8 kg ha-1) resultou em apenas 4,52% de inflorescências afetadas. Doses de N superiores a 215,4 kg ha-1 aumentaram o número de plantas com hastes ocas somente nas áreas que não receberam B.

Impacto de quatro substratos e parcelamento da fertirrigação na produção de tomate sob cultivo protegido

Analisou-se a produção do tomateiro, híbrido longa vida Carmen, cultivado em quatro substratos, com fertirrigação semanal e duas vezes por semana. O delineamento experimental utilizado foi blocos casualizados, em esquema fatorial 4 x 2 (quatro substratos e duas formas de fertirrigação), em quatro repetições. Os substratos testados foram: S1 = areia fina (0,250 - 0,105 mm); S2 = 1/2 areia fina + 1/2 bagaço de cana-de-açúcar; S3 = 1/2 areia fina + 1/2 casca de amendoim moída (passada em peneira com abertura de 7 x 18 mm) e S4 = 1/3 areia fina + 1/3 bagaço de cana-de-açúcar + 1/3 casca de amendoim moída. As fertirrigações avaliadas foram: F1 = fertirrigação realizada uma vez por semana, com aplicação da quantidade total de nutrientes e, F2 = fertirrigação realizada duas vezes por semana, com aplicação da metade da quantidade total de nutrientes, demandada por semana, em cada vez. A quantidade de nutrientes, em mg L-1, fornecida por meio de fertirrigação, foi: 200 de nitrogênio, 60 de fósforo, 350 de potássio, 206 de cálcio, 60 de magnésio, 150 de enxofre, 0,50 de boro, 0,10 de cobre, 2 de ferro, 0,75 de manganês, 0,10 de zinco e 0,01 de molibdênio. A dotação hídrica foi realizada em função dos dados obtidos em um tanque classe A, localizado no centro da casa de vegetação. Avaliou-se a altura das plantas, o número de cachos e de frutos por planta, o peso individual do fruto e a produção por planta. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade. Verificou-se que a fertirrigação realizada duas vezes por semana, suprindo a demanda total de nutrientes da semana, resultou em consideráveis melhorias de produção. Os substratos utilizados, com exceção do substrato S2, apresentaram potencial de uso para o cultivo do tomateiro em ambiente protegido.

Nutrição e produção da bananeira 'Prata-anã' adubada com zinco e boro diretamente no rizoma, via muda desbastada

Com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes doses de Zn e B, aplicados diretamente no rizoma, via muda desbastada, sobre a nutrição das plantas e produção da bananeira 'Prata-anã', foi instalado um experimento em Jaíba - MG, sob irrigação, conduzido por três ciclos produtivos consecutivos. Utilizou-se o desbastador lurdinha para extrair a gema apical de um broto cortado rente ao solo, de forma que, no local, ficasse um orifício onde os adubos foram aplicados. Empregou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com 20 tratamentos resultantes de um fatorial completo entre 5 doses de zinco (0; 2,5; 5,0; 7,5 e 10,0 g de Zn família-1 ano-1) x 4 doses de boro (0; 0,68; 1,36 e 2,04 g B família-1 ano-1), com 10 repetições de uma planta. Avaliaram-se os teores de nutrientes na terceira folha e a produção em massa de frutos por cacho. Os adubos promoveram alterações nos teores foliares de nutrientes, porém sem magnitude suficiente para alterar a condição nutricional quando se consideram as faixas de suficiência. O Zn interferiu na produção, porém os menores valores foram observados na dose intermediária e não houve ajuste de modelo de regressão.

Folha diagnótica para avaliação do estado nutricional do feijoeiro

The bean is a nutrient demanding plant, either due to the small and shallow root system or due to the short cycle. A study with doses of lime and boron was conducted and correlations were made between two types of leaf (+ 1 and + 3) of the bean with the contents of these elements in plants and production, aiming to establish the most appropriate leaf for diagnosis of nutritional status. The experiment was conducted in greenhouse conditions employing bean seeds cv. BRS Talisma. Lime rates considering the saturation of bases (70%), were calculated as zero, half the standard dose, dose to increase V = 70% (default), one and a half and twice the standard dose, while the boron amounts used were: zero, 0.6, 1.2, 1.8 and 2.4 mg B dm(-3). At the time of flowering, diagnostic leaves + 1 and + 3 (mature leaves from the apex) were collected along with sampling of a plant (aerial part) per pot and the measurement of production. Through correlations it was verified that nutrients, calcium, magnesium and boron in the leaf + 3 showed higher correlation coefficients with levels in the plant and production data.

Nutrição de micronutrientes em mudas de goiabeira em resposta ao uso de soluções nutritivas

The objective of this study was to evaluate the effect of different nutrient solutions oil the development and concentration of micronutrients ill guava cuttings. Two cultivars - Paluma and Seculo XXI - and four nutritional solutions were evaluated, using a factorial scheme (2x4) with three repetitions. At 90 days of hydroponic culture, dry mass and micronutrient nutrition in the cuttings were evaluated. The Paluma guava cuttings displayed greater development and nutritional requirements for boron, iron and manganese, as compared to cultivar Seculo M. The studied nutrient solutions did not affect accumulation, absorption or use efficiency of micronutrients in guava cuttings, except for copper and zinc, regardless of cultivar.

Calagem e adubação boratada na produção de feijoeiro

Objetivou-se avaliar os efeitos da aplicação de calcário e boro nos atributos químicos de um Latossolo, estado nutricional e produtividade da cultura do feijoeiro. As doses de calcário empregadas foram crescentes, considerando-se a saturação por bases igual a 70%, correspondendo às doses: zero; 0,6; 1,2 (v = 70%); 1,8 e 2,4 t ha-1. O calcário utilizado apresentava poder relativo de neutralização total (PRNT), poder de neutralização (PN) e reatividade (RE) de 131; 137 e 95%, respectivamente. As doses de boro estudadas foram iguais a 0 (zero); 0,6; 1,2; 1,8; e 2,4 mg dm-3 de B, sendo a referência para definição das mesmas a de 1,2 mg dm-3 de B (ou 1,2 kg ha-1 de B). Utilizou-se como fonte o ácido bórico (H3BO3) p.a. (17% B). Na época do florescimento foi avaliado o estado nutricional das plantas e, aos 90 dias foram avaliadas a fertilidade do solo e a produção de grãos. No solo houve melhoria dos atributos pH, SB, V e na concentração de Ca e Mg, e do B com o emprego da adubação boratada. A interação da calagem com a adubação boratada promoveu maior acúmulo de Ca, Mg e B nas plantas. Os dados apresentados demonstram que o feijoeiro foi responsivo à calagem e à adubação boratada, tendo atingido bons índices de produção com a utilização de 1,8 kg ha-1 de B com doses crescentes de calcário.

Production of iceberg lettuce using mulches

A utilização da cobertura do solo pode trazer inúmeros benefícios ao cultivo de alface. Este experimento teve como objetivo avaliar o efeito de tipos de coberturas de solo no cultivo de alface tipo americana cv. Lucy Brown. Os tratamentos foram: 1- canteiro sem cobertura e sem capina (testemunha), 2- canteiro sem cobertura, com capina quinzenal, 3- canteiro com cobertura de bagaço de cana de 2 cm de espessura, 4- canteiro com cobertura de plástico preto, 5- canteiro com cobertura de plástico dupla face (prateado/preto). Foram avaliados o ciclo das plantas no campo, a quantidade de clorofila nas folhas, a produção em peso individual de cabeça e a quantidade de nutrientes absorvidos nas folhas. A utilização de cobertura plástica do tipo dupla face proporcionou os maiores valores médios de produção. Foi também o tratamento em que foram obtidos os maiores valores para quantidade de clorofila, nitrogênio, fósforo, enxofre, boro e ferro acumulado nas folhas.

Reguladores vegetais e atividade de invertases em cana-de-açúcar em meio de safra

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)