Photo-Fenton degradation of the herbicide tebuthiuron under solar irradiation: Iron complexation and initial intermediates

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

Diclofenac Abatement using Modified Solar Photo-Fenton Process with Ammonium Iron(III) Citrate

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

Potencial de aplicação do processo foto-fenton/solar como pré-tratamento de efluente da indústria de laticínios

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

Synthesis and characterization of ZnO and ZnO : Ga films and their application in dye-sensitized solar cells

Highly crystalline ZnO and Ga-modified zinc oxide (ZnO:Ga) nanoparticles containing 1, 3 and 5 atom% of Ga3+ were prepared by precipitation method at low temperature. The films were characterized by XRD, BET, XPS and SEM. No evidence of zinc gallate formation (ZnGa2O4), even in the samples containing 5 atom% of gallium, was detected by XRD. XPS data revealed that Ga is present into the ZnO matrix as Ga3+, according to the characteristic binding energies. The particle size decreased as the gallium level was increased as observed by SEM, which might be related to a faster hydrolysis reaction rate. The smaller particle size provided films with higher porosity and surface area, enabling a higher dye loading. When these films were applied to dye-sensitized solar cells (DSSCs) as photoelectrodes, the device based on ZnO: Ga 5 atom% presented an overall conversion efficiency of 6% (at 10 mW cm(-2)), a three-fold increase compared to the ZnO-based DSSCs under the same conditions. To our knowledge, this is one of the highest efficiencies reported so far for ZnO-based DSSCs. Transient absorption (TAS) study of the photoinduced dynamics of dye-sensitized ZnO:Ga films showed that the higher the gallium content, the higher the amount of dye cation formed, while no significant change on the recombination dynamics was observed. The study indicates that Ga-modification of nanocrystalline ZnO leads to an improvement of photocurrent and overall efficiency in the corresponding device.

Estudo da aplicação do processo foto-Fenton solar na degradação de efluentes de indústria de tintas

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

Estimativa da irradiação solar global com partição mensal e sazonal para a região de Cascavel - PR

No presente trabalho, mostram-se equações de estimativa da irradiação solar global (R G), por meio do modelo de Angstrom, com partições sazonal e mensal para a região de Cascavel - PR. Os dados experimentais foram cedidos pelo IAPAR, coletados na sua estação meteorológica localizada na COODETEC/Cascavel - PR, no período de 1983 a 1998. Dos 16 anos de dados, 12 anos foram utilizados para cálculo dos coeficientes (a e b) e quatro anos para a validação das equações. Os coeficientes de determinação encontrados foram superiores a 80% para as duas partições. O mínimo da R G é superestimado e o máximo é subestimado quando comparados com o mínimo e o máximo para dados reais, sendo esses encontrados no solstício de inverno e equinócio de primavera, respectivamente. A variação sazonal e mensal do coeficiente a foi menor (0,16 a 0,19 e 0,14 a 0,21) e do coeficiente b maior (0,34 a 0,43 e 0,32 a 0,44). As maiores variações dos erros médios diários ocorreram no equinócio de primavera (-19,45% a 27,28%) e as menores no equinócio de outono (-11,32% a 10,61%). O ajuste mais eficaz das equações foi encontrado para a partição mensal.

Avaliação de modelo matemático para estimar a radiação solar incidente sobre superfícies com diferentes exposições e declividades

Este trabalho teve por objetivo avaliar modelo matemático para estimar a radiação solar global diária sobre superfícies com diferentes exposições e declividades, no período de março de 2002 a março de 2003. A pesquisa foi desenvolvida em uma estrutura denominada Bacia Hidrográfica Experimental do Departamento de Engenharia Rural da UNESP, Câmpus de Jaboticabal - SP. Nessa estrutura, foram utilizadas superfícies caracterizadas como H, 10N, 10S, 20N, 20S, 10E, 10W, 20E e 20W. O sensor utilizado para medir a radiação solar global incidente nas superfícies estudadas foi um piranômetro da marca Kipp & Zonnen, modelo CM3. Para calcular a radiação solar incidente nas superfícies estudadas, foi utilizado o modelo de Kondratyev. As análises dos resultados foram feitas para o período diário, utilizando-se de análise de regressão e considerando o modelo linear (y = ax + b), na qual a variável dependente foi a radiação global medida (K¯M) e a radiação global calculada (K¯C) foi a variável independente. Os resultados deste estudo mostram que o modelo apresentou bons resultados para estimar a radiação nas superfícies H, 10N, 10S, 10E, 10W, 20E e 20W. Utilizando-se de dados de dias com céu límpido, foram obtidos os seguintes resultados: no inverno, o modelo foi preciso para estimar a radiação solar na superfície 20N, e apresentou resultados aceitáveis para estimar a radiação solar na superfície 20S.

Análise da ionosfera usando dados de receptores GPS durante um período de alta atividade solar e comparação com dados de Digissondas

Cada vez mais é crescente o uso do GPS (Global Positioning System ) em estudos da atmosfera terrestre. Neste artigo, a atmosfera superior da Terra, denominada ionosfera, foi estudada durante um período de alta atividade solar (ano de 2001) usando dados de receptores GPS de dupla freqüência localizados na região brasileira, pertencentes à RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo). A partir dos dados GPS foram calculados os valores de TEC (Total Electron Content - Conteúdo Total de Elétrons) da ionosfera. Adicionalmente foram incluídos no estudo dados de freqüência crítica da camada F2 advinda de Digissondas localizadas em São Luís/MA (3ºS; 44ºW) e Cachoeira Paulista/SP (22ºS; 45ºW), para fins de comparação. de uma forma geral, os resultados mostraram maiores valores de TEC durante os meses próximos aos equinócios e menores durante os meses de inverno. Quanto à variação diária do TEC, os menores valores foram verificados por volta das 4-6 HL (Hora Local) e os maiores durante o período da tarde, com valores um pouco maiores para São Luís. O segundo pico da anomalia equatorial foi verificado em Cachoeira Paulista nos meses próximos aos equinócios e verão. Na maioria dos meses, uma alta correlação linear foi verificada quando realizada a comparação entre os valores de freqüência crítica da camada F2 e os de TEC, principalmente para São Luís.

A relação V/VE da radiação solar sob o dossel de uma área de Mata Atlântica

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

Tamanho de amostra para a estimativa das médias decendiais de radiação solar global no Estado do Rio Grande do Sul

Com o objetivo de verificar a variabilidade temporal e espacial do tamanho de amostra da radiação solar global média decendial, de 22 locais do Estado do Rio Grande do Sul, utilizaram-se séries de dados de radiação solar global do período de 1956 a 2003. Determinou-se o tamanho de amostra da radiação solar global média decendial em cada decêndio e local e agruparam-se os decêndios e os locais pelo método hierárquico 'vizinho mais distante'. Há variabilidade do tamanho de amostra (número de anos) para a estimativa da radiação solar global média decendial no Estado do Rio Grande do Sul no tempo e no espaço. Maior tamanho é necessário nos decêndios dos meses de junho, julho, agosto e setembro em relação aos outros meses. Para os locais e decêndios estudados, 30 anos de observações são suficientes para estimar a média (µ) de radiação solar global média decendial, para um erro de estimação igual a 12.3%, com coeficiente de confiança de 95%.

A software to process daily solar radiation data

This work presents one software developed to process solar radiation data. This software can be used in meteorological and climatic stations, and also as a support for solar radiation measurements in researches of solar energy availability allowing data quality control, statistical calculations and validation of models, as well as ease interchanging of data. (C) 1999 Elsevier B.V. Ltd. All rights reserved.

Correlation models of diffuse solar-radiation applied to the city of São Paulo, Brazil

Measurements of global and diffuse solar-radiation, at the Earth's surface, carried out from May 1994 to June 1999 in São Paulo City, Brazil, were used to develop correlation models to estimate hourly, daily and monthly values of diffuse solar-radiation on horizontal surfaces. The polynomials derived by linear regression fitting were able to model satisfactorily the daily and monthly values of diffuse radiation. The comparison with models derived for other places demonstrates some differences related mainly to altitude effects. (C) 2002 Elsevier B.V. Ltd. All rights reserved.

Degradation of the herbicide tebuthiuron using solar photo-Fenton process and ferric citrate complex at circumneutral pH

The influence of pH on the degradation of the herbicide tebuthiuron (TBH) was investigated using in situ generated Fe(III)-citrate complexes (Fe:cit) submitted to the photo-Fenton process under solar irradiation. Using Fe:cit in a wide pH range (2.5-7.5), 100-78% TBH oxidation was achieved respectively from a UV dose of 2.0 J cm(-2) (15 min). Moreover, the oxidation of TBH obtained in the presence of Fe:cit at pH 6.0 was higher than that obtained using Fe(NO3)3 at pH 2.5. A similar behavior is observed for the removal of total organic carbon (TOC) in TBH solutions. In the presence of Fe:cit, 20% and 85% of TOC was removed at pH 7.5 and 2.5, respectively, after 7.5 J cm-2 irradiation, while no mineralization was observed employing Fe(NO3)(3) for the same UV dose. Using Fe(NO3)(3), mineralization was observed only after 11 J cm-2 (8%). A higher mineralization rate was obtained with Fe(NO3)(3) only when a concentration three times higher was employed at pH 2.5. Besides the high efficiency of TBH degradation observed using the ferric citrate complex in the solar photo-Fenton process, it also offers the advantage of application at a pH of up to 7.5. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Modelling frequency distributions of 5 minute-averaged solar radiation indexes using Beta probability functions

Five minute-averaged values of sky clearness, direct and diffuse indices, were used to model the frequency distributions of these variables in terms of optical air mass. From more than four years of solar radiation observations it was found that variations in the frequency distributions of the three indices of optical air mass for Botucatu, Brazil, are similar to those in other places, as published in the literature. The proposed models were obtained by linear combination of normalized Beta probability functions, using the observed distributions derived from three years of data. The versatility of these functions allows modelling of all three irradiance indexes to similar levels of accuracy. A comparison with the observed distributions obtained from one year of observations indicate that the models are able to reproduce the observed frequency distributions of all three indices at the 95% confidence level.

Evaluation of the influences of solution path length and additives concentrations on the solar photo-Fenton degradation of 4-chlorophenol using multivariate analysis

This study reports the photodegradation of 4-chlorophenol (4-CP) in aqueous solution by the photo-Fenton process using solar irradiation. The influence of solution path length, and Fe(NO3)(3) and H2O2 concentrations on the degradation of 4-CP is evaluated by response surface methodology. The degradation process was monitored by the removal of total organic carbon (TOC) and the release of chloride ion. The results showed a very important role of iron concentration either for TOC removal or dechlorination. on the other hand, a negative effect of increasing solution path length on mineralization was observed, which can be compensated by increasing the iron concentration. This permits an adjustment of the iron concentration according to the irradiation exposure area and path length (depth of a tank reactor). Under optimum conditions of 1.5 mM Fe(NO3)(3), 20.0 mM H2O2 and 4.5 cm solution path length, 17 min irradiation under solar light were sufficient to reduce a 72 mg C L-1 solution of 4-CP by 91 (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.