Preparation and photoluminescence properties of functionalized silica materials incorporating europium complexes

In the present work, the surface of the Eu-BTC = [Eu(EMA)(H(2)O)(2)], [Eu(TLA)(H(2)O)(4)] and [Eu(TMA)(H(2)O)(6)] complexes (EMA = 1,2,3-benzenetricarboxylate, TLA = 1,2,4-benzenetricarboxylate and TMA = 1,3,5-benzenetricarboxylate) was modified using 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) by a new microwave assisted method that proved to be simple and efficient. According to our observations, the most efficient luminescence is the material based on APTES incorporating [Eu(TMA)(H(2)O)(6)] complexes, denoted as Eu-TMA-Si, shows the highest emission efficiency. Therefore, it is proposed as a promising material for molecular conjugation in clinical diagnosis. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Heterodinuclear Fe(III)Zn(II)-Bioinspired Complex Supported on 3-Aminopropyl Silica. Efficient Hydrolysis of Phosphate Diester Bonds

Presented herein is the synthesis and characterization of a new Fe(III)Zn(II) complex containing a Fe(III)-bound phenolate with a carbonyl functional group, which was anchored to 3-aminopropylfunctionalized silica as the solid support. The catalytic efficiency of the immobilized catalyst in the hydrolysis of 2,4-bis (dinitrophenyl) phosphate is comparable to the homogeneous reaction, and the supported catalyst can be reused for subsequent diester hydrolysis reactions.

Unraveling the Role of Sulfur Compounds in Acid Rain Formation: Experiments on a Wetted Glass pH Electrode

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

The effect of hydrophobic and hydrophilic fumed silica on the rheology of magnetorheological suspensions

We investigate magnetorheological fluids (MRFs) prepared with carbonyl iron powder and different types of hydrophobic and hydrophilic fumed silica. The rheological properties of the MRF suspensions were investigated with and without an applied magnetic field. The MRF samples prepared with hydrophobic silicas presented a more pronounced thixotropic effect and a higher recovery rate than those prepared with hydrophilic silicas. The application of a magnetic field to all the MRFs samples investigated leads to an increase in the viscosity and the thixotropic effect. MRF prepared with hydrophobic silicas presented smaller values of the viscosity than those prepared with hydrophilic silicas. At low applied magnetic fields, the type of the silica used to prepare the MRF leads to noticeable differences in the shear stress. However, these differences disappear at high magnetic fields. The results obtained showed that MRF samples prepared with the hydrophobic silica with the biggest particle diameter presented better characteristics for magnetorheological fluids, with higher values of yield stress, recovery rate, and elastic modulus. (C) 2009 The Society of Rheology. [DOI: 10.1122/1.3086870]

Prigogine-Defay Ratio for an Ionic Glass-Former: Molecular Dynamics Simulations

The pressure dependence of the glass-transition temperature, T(g)(P), of the ionic glass-former 2Ca(NO(3))(2) center dot 3KNO(3), CKN, has been obtained by molecular dynamics (MD) simulations The liquid-glass difference of thermal expansivity, Delta alpha, heat capacity, Delta C(p), and isothermal compressibility, Delta kappa, have been calculated as a function of pressure. It has been found that the Ehrenfest relation dT(g)/dP = TV Delta alpha/Delta C(p) predicts the pressure dependence of T, but the other Ehrenfest relation, dT(g)/dP = Delta kappa/Delta alpha, does not. Consequently, the Prigogine-Defay ratio, Pi = Delta C(p)Delta kappa/TV Delta alpha(2), is Pi similar to 1.2 at low pressures, but increases 1 order of magnitude at high pressures. The pressure dependence of the Prigogine-Defay ratio is interpreted in light of recent explanations for the finding Pi > 1.

Evaluation of a carbon paste electrode modified with organofunctionalised SBA-15 nanostructured silica in the simultaneous determination of divalent lead, copper and mercury ions

The performance of a carbon paste electrode (CPE) modified with SBA-15 nanostructured silica organofunctionalised with 2-benzothiazolethiol in the simultaneous determination of Pb(II), Cu(II) and Hg(II) ions in natural water and sugar cane spirit (cachaca) is described. Pb(II), Cu(II) and Hg(II) were pre-concentrated on the surface of the modified electrode by complexing with 2-benzothiazolethiol and reduced at a negative potential (-0.80 V). Then the reduced products were oxidised by DPASV procedure. The fact that three stripping peaks appeared on the voltammograms at the potentials of -0.48 V (Pb2+), -0.03 V (Cu2+) and +0.36 V (Hg2+) in relation to the SCE, demonstrates the possibility of simultaneous determination of Pb2+, Cu2+ and Hg2+. The best results were obtained under the following optimised conditions: 100 mV pulse amplitude, 3 min accumulation time, 25 mV s(-1) scan rate in phosphate solution pH 3.0. Using such parameters, calibration graphs were linear in the concentration ranges of 3.00-70.0 x 10(-7) mol L-1 (Pb2+), 8.00-100.0 X 10(-7) mol L-1 (Cu2+) and 2.00-10.0 x 10(-6) mol L-1 (Hg2+). Detection limits of 4.0 x 10(-8) mol L-1 (Pb2+), 2.0 x 10(-7) mol L-1 (Cu2+) and 4.0 x 10(-7) mol L-1 (Hg2+) were obtained at the signal noise ratio (SNR) of 3. The results indicate that this electrode is sensitive and effective for simultaneous determination of Pb2+, Cu2+ and Hg2+ in the analysed samples. (C) 2008 Published by Elsevier B.V.

A rapid and reliable bonding process for microchip electrophoresis fabricated in glass substrates

In this report, we describe a rapid and reliable process to bond channels fabricated in glass substrates. Glass channels were fabricated by photolithography and wet chemical etching. The resulting channels were bonded against another glass plate containing a 50-mu m thick PDMS layer. This same PDMS layer was also used to provide the electrical insulation of planar electrodes to carry out capacitively coupled contactless conductivity detection. The analytical performance of the proposed device was shown by using both LIF and capacitively coupled contactless conductivity detection systems. Efficiency around 47 000 plates/m was achieved with good chip-to-chip repeatability and satisfactory long-term stability of EOF. The RSD for the EOF measured in three different devices was ca. 7%. For a chip-to-chip comparison, the RSD values for migration time, electrophoretic current and peak area were below 10%. With the proposed approach, a single chip can be fabricated in less than 30 min including patterning, etching and sealing steps. This fabrication process is faster and easier than the thermal bonding process. Besides, the proposed method does not require high temperatures and provides excellent day-to-day and device-to-device repeatability.

Comparison of the analytical performance of electrophoresis microchannels fabricated in PDMS, glass, and polyester-toner

This paper compares the analytical performance of microchannels fabricated in PDMS, glass, and polyester-toner for electrophoretic separations. Glass and PDMS chips were fabricated using well-established photolithographic and replica-molding procedures, respectively. PDMS channels were sealed against three different types of materials: native PDMS, plasma-oxidized PDMS, and glass. Polyester-toner chips were micromachined by a direct-printing process using an office laser printer. All microchannels were fabricated with similar dimensions according to the limitations of the direct-printing process (width/depth 150 mu m/12 mu m). LIF was employed for detection to rule out any losses in separation efficiency due to the detector configuration. Two fluorescent dyes, coumarin and fluorescein, were used as model analytes. Devices were evaluated for the following parameters related to electrophoretic separations: EOF, heat dissipation, injection reproducibility, separation efficiency, and adsorption to channel wall.

"I'm still here. Sort of." : Constructed Identities in Paul Auster's City of Glass

Paul Auster’s City of Glass contains a jumble of identities. In fact, the identities are more numerous than the characters, and consequently, characters have several different identities. Some of these identities are obvious constructs, but with others the degree of construction is less evident. Poststructuralist theory, however, puts forward the idea that these seemingly original identities are in fact constructs to the same level as all others. Thus, this essay argues that there are no original identities; identities are constructed by outer factors. This essay discusses three outer factors contributing to the construction of identities, factors commonly discussed in poststructuralist criticism, these three being language, cultural codes and chance.

Accelerated aging of thick glass second surface silvered reflectors under sandstorm conditions

Concentrated solar power systems are expected to be sited in desert locations where the direct normal irradiation is above 1800 kWh/m2.year. These systems include large solar collector assemblies, which account for a significant share of the investment cost. Solarreflectors are the main components of these solar collector assemblies and dust/sand storms may affect their reflectance properties, either by soiling or by surface abrasion. While soiling can be reverted by cleaning, surface abrasion is a non reversible degradation.The aim of this project was to study the accelerated aging of second surface silvered thickglass solar reflectors under simulated sandstorm conditions and develop a multi-parametric model which relates the specular reflectance loss to dust/sand storm parameters: wind velocity, dust concentration and time of exposure. This project focused on the degradation caused by surface abrasion.Sandstorm conditions were simulated in a prototype environmental test chamber. Material samples (6cm x 6cm) were exposed to Arizona coarse test dust. The dust stream impactedthese material samples at a perpendicular angle. Both wind velocity and dust concentrationwere maintained at a stable level for each accelerated aging test. The total exposure time in the test chamber was limited to 1 hour. Each accelerated aging test was interrupted every 4 minutes to measure the specular reflectance of the material sample after cleaning.The accelerated aging test campaign had to be aborted prematurely due to a contamination of the dust concentration sensor. A robust multi-parametric degradation model could thus not be derived. The experimental data showed that the specular reflectance loss decreasedeither linearly or exponentially with exposure time, so that a degradation rate could be defined as a single modeling parameter. A correlation should be derived to relate this degradation rate to control parameters such as wind velocity and dust/sand concentration.The sandstorm chamber design would have to be updated before performing further accelerated aging test campaigns. The design upgrade should improve both the reliability of the test equipment and the repeatability of accelerated aging tests. An outdoor exposure test campaign should be launched in deserts to learn more about the intensity, frequencyand duration of dust/sand storms. This campaign would also serve to correlate the results of outdoor exposure tests with accelerated exposure tests in order to develop a robust service lifetime prediction model for different types of solar reflector materials.

Foundation Studies: Stained Glass Project

Display of work accomplished by Section 4 and 9 of the 2005 Foundation students. Index to student work filed with the poster.

Monitoramento morfológico do xerogel híbrido 3-(1,4-fenilenodiamina)propil/silica obtido sob diferentes condições de síntese

Neste trabalho, foi obtido o xerogel híbrido 3-(1,4-fenilenodiamina) propil/sílica, usando-se o método sol-gel de síntese, variando-se as condições experimentais de síntese. Foram usados como reagentes precursores o tetraetilortosilicato (TEOS) e o 3-[(1,4-fenilenodiamina)propil]trimetoxisilano (FDAPS) sintetizado em nosso laboratório. As condições experimentais de síntese variadas foram: a concentração de precursor orgânico (FDAPS), a temperatura de gelificação, o tipo de solvente e o pH do meio reacional. O trabalho foi dividido em duas etapas: na primeira, foram obtidas duas séries de materiais onde se variou a temperatura de gelificação (5, 25, 50 e 70 °C), além da quantidade de precursor orgânico (FDAPS), adicionado à síntese (1,5 e 5,0 mmol). Na segunda etapa variou-se o pH do meio reacional (4, 7 e 10) além do tipo de solvente (etanol, butanol e octanol), mantendo-se a quantidade de precursor orgânico adicionado e a temperatura de gelificação constantes em 5,0 mmol e 25 oC, respectivamente. Em ambas etapas utilizou-se HF como catalisador e manteve-se o sistema fechado, porém não vedado, durante a gelificação. Na caracterização dos xerogéis híbridos foram usadas as seguintes técnicas: a) termoanálise no infravermelho, para estimar a estabilidade térmica do componente orgânico além da fração de orgânicos dispersos na superfície; b) isotermas de adsorção e dessorção de nitrogênio, para determinação da área superficial específica, do volume e da distribuição de tamanho de poros; c) análise elementar para estimar a fração de componente orgânico presente no xerogel e d) microscopia eletrônica de varredura onde foi possível observar textura, compactação e presença de partículas primárias nos xerogéis. A partir dos resultados de caracterização foi possível avaliar a influência dos parâmetros experimentais de síntese nas características dos xerogéis híbridos obtidos. Xerogéis híbridos com maior teor de orgânicos foram mais influenciados pela variação da temperatura de gelificação. Um aumento na temperatura de gelificação produz xerogéis com menor porosidade, entretanto, com maior estabilidade térmica do componente orgânico. Considerando-se estabilidade térmica e porosidade, as amostras gelificadas a 25 oC apresentaram os melhores resultados. Em relação à variação de pH e solvente, as amostras gelificadas em pH ácido foram as que apresentaram maior porosidade, enquanto que a maior estabilidade térmica foi alcançada usando-se etanol como solvente.

Contribuição ao estudo da argamassa com adição de silica ativa em reforços de elementos comprimidos de concreto

VASKE, N.R. Contribuição ao Estudo da Argamassa com Adição de Sílica Ativa em Reforços de Elementos Comprimidos de Concreto. 2004. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, UFRGS, Porto Alegre. No uso de argamassa com adição de sílica ativa como material de reforço, adotam-se valores de resistência à compressão provenientes de ensaios normatizados, cujos valores não são representativos da técnica adotada. Na execução de um reforço, cada porção de argamassa que é lançada sofre um adensamento que varia em função da energia com que colide com o substrato, gerando, desta forma, pontos de diferentes resistências por toda a extensão do reforço, refletindo diretamente sobre a resistência do reforço como um todo, que por sua vez define a nova capacidade de carga do elemento estrutural em questão. Procurando verificar o comportamento “in loco” da argamassa de reforço, executou-se uma placa de argamassa com adição de sílica ativa com dimensões iguais a um reforço de uma das faces de um pilar, sendo extraídas amostras prismáticas desta placa e ensaiadas à compressão e determinada uma resistência média que, comparada com a resistência média obtida de corpos-de-prova cilíndricos, moldados com a mesma argamassa com que foi executada a placa demonstrou que a resistência média à compressão das amostras prismáticas extraídas da placa apresenta, particularmente neste estudo, uma redução em relação à resistência média à compressão resultante dos corpos-de-prova cilíndricos da ordem de 35%. Em seqüência foram moldados seis pilares de concreto, sendo três reforçados com argamassa com adição de sílica ativa e os outros três como testemunhos. Após a ruptura dos pilares foram analisados os resultados teóricos e resultados experimentais das cargas de ruptura, aderência entre o substrato e a argamassa de reforço e a redução de resistência à compressão observada nos ensaios preliminares da argamassa. Pelas análises realizadas verificou-se a eficiência da técnica de reforço quanto ao aumento da capacidade de carga, da ordem de 72 %, aderência adequada entre o substrato e a argamassa de reforço e confirmação da redução da resistência à compressão da argamassa nos níveis propostos.

Controle da porosidade em fases vítreas formadas pela ação de fundentes em cerâmicas gresificadas

O presente trabalho teve como objetivo investigar os fenômenos que controlam a porosidade em corpos cerâmicos com fases vítreas, formadas pela ação de fundentes, e associá-los com sua microestrutura final. Foram selecionados os fundentes albita, feldspato alcalino, wollastonita e espodumênio, representativos daqueles comercializados no setor cerâmico, a partir de critérios como teor e tipo de álcali, e teor em SiO2 e Al2O3 na composição química. Estes fundentes foram formulados com cada uma das seguintes matérias-primas e combinações destas: quartzo, caulim e talco. As composições foram formuladas com o objetivo de obter-se uma gama de diferentes microestruturas, variando porosidade, e a presença de fases vítreas ou cristalinas. Os corpos cerâmicos foram obtidos em fornos elétricos, tipo mufla, variando-se a temperatura entre 1140 e 1260°C, conforme a formulação investigada. Foram determinadas as propriedades dos corpos cerâmicos, como porosidade aparente, absorção de água e retração linear. Os resultados obtidos foram associados com sua microestrutura e formulação. Para tanto, fez-se uso de microscopia eletrônica de varredura e difratometria de raios-X. Em especial, a porosidade foi avaliada quanto sua distribuição, morfologia e tamanho, e sua influência na definição da microestrutura final, e relação com propriedades dos corpos cerâmicos investigados. Os resultados obtidos indicaram que o comportamento dos fundentes em massas cerâmicas define decisivamente a formação da porosidade em função da composição química do fundente e da combinação desta com a dos outros constituintes da massa cerâmica. O espodumênio forma fase vítrea reagindo basicamente com o quartzo em baixas temperaturas, retendo a porosidade principalmente junto às trincas de contração do mesmo. A albita propicia na expansão da porosidade e interconexão da mesma. O feldspato alcalino forma um líquido de maior viscosidade mantendo a menor porosidade e de maneira mais isolada. A wollastonita reage de modo diferenciado dos demais no que diz respeito à sílica presente, reagindo melhor na presença do alumínio e do magnésio.