Thermal co-reduction approach to vary size of silver nanoparticle: its microbial and cellular toxicology

In recent years, silver nanoparticles (AgNPs) have attracted considerable interest in the field of food, agriculture and pharmaceuticals mainly due to its antibacterial activity. AgNPs have also been reported to possess toxic behavior. The toxicological behavior of nanomaterials largely depends on its size and shape which ultimately depend on synthetic protocol. A systematic and detailed analysis for size variation of AgNP by thermal co-reduction approach and its efficacy toward microbial and cellular toxicological behavior is presented here. With the focus to explore the size-dependent toxicological variation, two different-sized NPs have been synthesized, i.e., 60 nm (Ag60) and 85 nm (Ag85). A detailed microbial toxicological evaluation has been performed by analyzing minimum inhibitory concentration (MIC), minimum bactericidal concentration (MBC), diameter of inhibition zone (DIZ), growth kinetics (GrK), and death kinetics (DeK). Comparative cytotoxicological behavior was analyzed by 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay. It has been concluded by this study that the size of AgNPs can be varied, by varying the concentration of reactants and temperature called as ``thermal co-reduction'' approach, which is one of the suitable approaches to meet the same. Also, the smaller AgNP has shown more microbial and cellular toxicity.

NH3 adsorption on PtM (Fe, Co, Ni) surfaces: Cooperating effects of charge transfer, magnetic ordering and lattice strain

Adsorption of a molecule or group with an atom which is less electronegative than oxygen (0) and directly interacting with the surface is very relevant to development of PtM (M = 3d-transition metal) catalysts with high activity. Here, we present theoretical analysis of the adsorption of NH3 molecule (N being less electronegative than 0) on (111) surfaces of PtM (Fe, Co, Ni) alloys using the first principles density functional approach. We find that, while NH3-Pt interaction is stronger than that of NH3 with the elemental M-surfaces, it is weaker than the strength of interaction of NH3 with M-site on the surface of PtM alloy. (C) 2016 Published by Elsevier B.V.

Microkinetic Modeling of CO Oxidation on Ionic Palladium-Substituted Ceria

This study presents a plausible dual-site mechanism and microkinetic model for CO oxidation over palladium-substituted ceria incorporating the theoretical oxygen storage capacity of different-catalysts into the kinetic model. A rate expression without prior assumption of rate-determining steps has been developed for the proposed microkinetic model using reaction route analysis. Experiments were conducted using various percentages of palladium in ceria that were synthesized by solution combustion. Obtained catalysts were characterized by X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectra, and Brunauer-Emmett-Teller surface area measurements. A detailed mechanism was, developed, and the kinetic parameters and rate expression were validated with the conversion data obtained in the presence of the catalysts. Furthermore, a reduced rate expression based on rate-determining step and most abundant reactive intermediate approximation was obtained and tested against the original rate expression for different experimental conditions. From the results obtained it was concluded that the simulated rate predictions matched the experimental trend with reasonable accuracy, validating the kinetic parameters proposed it this study.

Stable p-type conductivity in B and N co-doped ZnO epitaxial thin film

We report on the observation of stable p-type conductivity in B and N co-doped epitaxial ZnO thin films grown by pulsed laser deposition. Films grown at higher oxygen partial pressure (similar to 10(-1) Torr) shows p-type conductivity with a carrier concentration of similar to 3 x 10(16) cm(-3). This p-type conductivity is associated with the significant decrease in defect emission peaks due to the vacancy oxygen (V-O) and Schottky type-I native defects compared to films grown at low oxygen partial pressure (similar to 10(-5) Torr). The p-type conductivity is explained with the help of density functional theory (DFT) calculation considering off-stoichiometric BN1+x in the ZnO lattice. (C) 2015 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

Gasification of wood particles in a co-current packed bed: Experiments and model analysis

This study focuses on addressing the propagation front movement in a co-current downdraft gasification system. A detailed single particle modeling analysis extended to the packed bed reactor is used to compare with the experimental measurement as well those available in the literature. This model for biomass gasification systems considered pyrolysis process, gas phase volatile combustion, and heterogeneous char reactions along with gas phase reactions in the packed bed. The pyrolysis kinetics has a critical influence on the gasification process. The propagation front has been shown to increase with air mass flux, attains a peak and then decreases with further increase in air mass flux and finally approaches negative propagation rate. This indicates that front is receding, or no upward movement() bra her it is moving downward towards the char bed. The propagation rate correlates with mass flux as (m) over dot `'(0.883) during the increasing regimes of the front movement The study clearly identifies that bed movement is an important parameter for consideration in a co-current configuration towards establishing the effective bed movement. The study also highlights the importance of surface area to volume ratio of the particles in the packed bed and its influence on the volatile generation. Finally, the gas composition for air gasification under various air mass fluxes is compared with the experimental results. (C) 2016 Elsevier B.V. All rights reserved.

Na2M2(SO4)(3) (M = Fe, Mn, Co and Ni): towards high-voltage sodium battery applications

Sodium-ion-based batteries have evolved as excellent alternatives to their lithium-ion-based counterparts due to the abundance, uniform geographical distribution and low price of Na resources. In the pursuit of sodium chemistry, recently the alluaudite framework Na2M2(SO4)(3) has been unveiled as a high-voltage sodium insertion system. In this context, the framework of density functional theory has been applied to systematically investigate the crystal structure evolution, density of states and charge transfer with sodium ions insertion, and the corresponding average redox potential, for Na2M2(SO4)(3) (M = Fe, Mn, Co and Ni). It is shown that full removal of sodium atoms from the Fe-based device is not a favorable process due to the 8% volume shrinkage. The imaginary frequencies obtained in the phonon dispersion also reflect this instability and the possible phase transition. This high volume change has not been observed in the cases of the Co- and Ni-based compounds. This is because the redox reaction assumes a different mechanism for each of the compounds investigated. For the polyanion with Fe, the removal of sodium ions induces a charge reorganization at the Fe centers. For the Mn case, the redox process induces a charge reorganization of the Mn centers with a small participation of the oxygen atoms. The Co and Ni compounds present a distinct trend with the redox reaction occurring with a strong participation of the oxygen sublattice, resulting in a very small volume change upon desodiation. Moreover, the average deintercalation potential for each of the compounds has been computed. The implications of our findings have been discussed both from the scientific perspective and in terms of technological aspects.

Anomalous Thermal Stability of Nd-Fe-Co-Al Bulk Metallic Glass

The thermal stability of Nd60Fe20Co10Al10 bulk metallic glass (BMG) has been studied by differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical thermal analysis (DMTA), isochronal dilatation and compression tests. The results show that the glass transition of the BMG takes place quite gradually between about 460 and 650 K at a heating rate of 0.17 K/s. Several transformation processes are observed during continuous heating with the first crystallization process beginning at about 460 K, while massive crystallization takes place near the solidus temperature of the alloy. The positive heat of mixing between the two major constituents, Nd and Fe, and, consequently, a highly inhomogeneous composition of the attained amorphous phase are responsible for the anomalous thermal stability in this system. (C) 2002 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Interactions of CO, HCl, and Sox in Pulverised Coal Flames

The effect of HCl and SO_2 on CO oxidation in pulverised coal flames was investigated experimentally and kinetically in an entrained flow combustion reactor. Two bituminous coals (German 'Goettelborn' and a Polish coal) were used as fuels with a feeding rate of 1 or 1.5 kg/h. HCl or SO_2 is introduced into the reactor premixed with the primary air. Experimental results indicate that HCl addition may inhibit CO oxidation in coal flames and increases CO emission. Reducing temperature in the reactor will enhance the inhibitory effect of HCl on CO oxidation. The measured CO profiles along the reactor height clearly show that the addition of HCl may inhibit CO oxidation. In the experimental range of SO_2 addition. The inhibiting effect of SO_2 on CO oxidation is less significant than HCl. A detailed kinetic mechanism is used to model the reactions. And the controlling reactions are analysed.

流化床中RDF焚烧时CO、SO_2和HCl的生成

垃圾衍生燃料 (Refuse-Derived Fuels-RDF)具有热值高、易燃烧的优点。RDF的一个潜在应用是与煤进行混烧，替代一部分锅炉燃烧用煤。由于RDF挥发份相当高，因此燃烧时的污染物排放不易控制。本文在非均匀布风流化床中进行了RDF与煤的混烧试验，测量了H_2O、CO、CO_2、NO、N_2O、HCl、SO_2等污染物质的排放特性。结果表明与单纯燃烧RDF相比，混烧时的CO生成量大大下降；SO2生成浓度较低，而HCl的生成量比单纯烧煤时明显增加。

Aspectos epidemiológicos de Metarhizium anisopliae (Metsch) Sorok en las poblaciones de Dalbulus maidis De Long y wellcott

El cultivo de maíz (Zea mays) es afectado por la enfermedad del achaparramiento del maíz. Esta enfermedad es causada por un complejo de patógenos transmitidos por el insecto vector Dalbulus maidis. Dalbulus maidis es controlado naturalmente por el hongo entomopatógeno Metarhizium anisopliae. Este hongo es afectado porcondiciones físicas tales como: humedad, temperatura, precipitación y viento. Para estudiar el de efecto estos factores se estableció un experimento en el Centro Nacional de Granos Básicos " Humberto Tapia Barquero” en la Región IIl Managua, Nicaragua. Sembrando quincenalmente cuatro variedades de maíz. Se determinó el número de Dalbulus maidis vivos y muertos por Metarhizium anisopliae. El objetivo de este estudio fue determinar los efectos de los factores físicos en conjunto con la población hospedera y el inóculo en el desarrollo de la epidemia del hongo. La temperatura, humedad y el viento no fueron factores relevantes dentro del estudio, por lo que no se incluyeron dentro del análisis. La variedad de maíz y la población hospedera no influyeron significativamente sobre el tamaño de la epizootia. Siendo la lluvia y el inoculo de la siembra anterior, los que influyeron significativamente en el tamaño de la epizootia. El microclima del cultivo es determinante en el desarrollo de la epizootia.

Aspectos bioecológicos de las malezas presentes en la Finca Experimental "La Compañía"

Durante la época de postreras (Agosto - Noviembre) de 1989, se realizó un ensayo en la Estación Experimental "La Compañía", ubicada en el municipio de San Marcos, Carazo, Región IV., con el objetivo de determinar las asociaciones de malezas que compiten con los cultivos. Además determinar la influencia de tres sistemas de labranzas sobre la dinámica de las especies de malezas, la composición florística, crecimiento y la influencia de los métodos de laboreo sobre la variación en la germinación de diferentes especies de malezas. Para la determinación de las asociaciones de malezas se realizaron muestreos de campo, utilizando un área de 18 m2 como parcela de muestreo. Para determinar la influencia de tres sistemas de labranzas sobre la dinámica, la composición florística y biología de las especies de malezas se establecieron metros cuadrados estacionarios, Se distribuyeron en el campo 15 m2 , se utilizó tres diferentes sistemas de labranza: labranza convencional, labranza mínima labranza cero., a cada sistema de labranza le correspondieron 5 m2. Para evaluar la germinación escalonada de las principales especies de malezas, se realizó un procedimiento similar al descrito anteriormente, 5 m2 estacionarios fueron establecidos en cada uno de los tres sistemas de labranza. En el caso de labranza convencional la tierra era removida cada 15 días, simulando la práctica normal de preparación de suelo que incluía grada, arado, nivelación y surcado. En la labranza mínima, las malezas fueron cortadas a nivel del suelo, con intervalos de 15 días se preparaba el suelo usando un arado de mano, simulando la práctica de labranza realizada por pequeños productores agrícolas. En el caso de cero labranza la maleza era eliminada a nivel del suelo con intervalos de 15 días y posteriormente se evaluaban la variaciones en la flora de malezas en el tiempo. Los resultados obtenidos durante el ensayo son resumidos de la siguiente manera: La vegetación natural estuvo conformada por un alto número de especies 49 en total, se encontraron 42 géneros y 49 especies, pertenecientes a 20 familias. Las malezas encontradas fueron en su mayoría dicotiledóneas, representando el 60% del total de malezas y las especies restantes monocotiledóneas un 40%.Los mayores valores de cubrimientos fueron para las especies dicotiledóneas. Las especies que alcanzaron mayor área foliar fueron: Malampodium divaricatum (flor amarilla) Amaranthus spinosus (bledo) Melanstera aspera (totolquelite) Biden pilosa (aceitillo). Se encontró que en labranza convencional, el número de individuo/m2 aumentó en todo el periodo del ensayo, seguido por labranza mínima que también presentó una mayor proliferación de Sorghum halepense en relación a los otros sistemas. Las especie en estudio presentaron crecimiento superior en los sistema de labranza mínima y labranza convencional, lo contrario se observa en labranza cero donde se mantuvo por debajo de los otros sistemas. La especie Sorghum halepense tiene un crecimiento más rápido en Labranza mínima. En la germinación escalonada de las diferentes especies de malezas, el sistema de labranza convencional mantuvo un porcentaje mayor de especies dicotiledóneas (individuos /m2) en relación a otros sistemas de labranzas. Las especies monocotiledóneas se presentaron con un porcentaje mayor (individuos /m2) en el sistema de labranza cero. Se dio un comportamiento diferente de las especies de malezas en los tres sistemas de labranzas. Las especies Sorghun halepense, Panicum thichoides, Melanstera aspera, Melampodium divaricatum, estuvieron presentes con frecuencia superiores en relación a los otras especies en los tres sistemas de labranza.

Aspectos económicos de la retirada de tierra en Aragón

Desde 1988, como parte de las medidas adoptadas por la Política Agraria Común (PAC) de la UE, se ha aplicado la retirada de tierras de la producción, diseñada inicialmente como una medida con carácter estabilizador estructural. El tema de retirada de tierras es de vigente actualidad, pues la UE ha optado por el sistema, como una medida coyuntural y voluntaria, a partir de 1992, para limitar los excedentes de producción agrícola. En los cuatro años de aplicación del régimen plurianual de 1988, de retiradas de tierras de la producción, en España, la Comunidad de Aragall es la que ha presentado mayor número de solicitudes para retirar superficies de la producción (41,7% del total seguida por Castilla­ Leal (21,1 %) y Castilla-Mancha (18,5 %). El principal destino solicitado para las 41 592 ha de tierras retiradas de la producción, por los productores en Aragón, fue el barbecho, es decir el sistema tradicional de producción (cereal-barbecho), dada la carencia de acciones que vincularán el programa de retirada de tierras con otras alternativas. tales como los programas de reforestación o siembra de cultivos no alimenticios. La superficie retirada de la producción representó el 4,93 % de la superficie de cereales en Aragón, y está muy por debajo de la media de los países con mayor superficie retirada, como son Holanda, Italia y Alemania con un 16,79 %, 12,75% y 7,85% respectivamente, con respecto a la superficie de cereales, sin embargo es semejante a la media comunitaria (4,39 %) y superior a la media española (0,86 %). Las provincias de Huesca (21 966 ha) y Zaragoza (11 491 ha), presentaron mayor número de solicitudes de hectáreas acogidas, 53 % y 42 % respectivamente. Hay que tener en cuenta que, en ambas provincias, se siembra el 81 %de los cereales de Aragón y que en la provincia de Truel solo se aplicó la medida en dos de sus seis comarcas . La superficie retirada correspondió a la vez al 23 % del total de la superficie de las 795 explotaciones acogidas a la medida. A pesar de ser la Comunidad Autónoma con el mayor porcentaje de solicitudes para retirar tierras, no se acogieron las tierras en regadío más productivas (solo el 18% del área total retirada, 3.389 ha), mientras que las tierras menos productivas o de secano, y por lo tanto con mayor riesgo de pérdidas económicas durante la cosecha, representaron el 92% de la superficie retirada (38 203 ha), de las cuales el 38 % (14 362 ha) correspondió a zonas desfavorecidas y el 62 % (23 841 ha) a zonas de secano no desfavorecidas. Una de las causas de esta situación fue la baja cuantía de las ayudas destinadas a la retirada de tierras, de tal manera que solo resultó atractivo para los productores con explotaciones situadas en zonas marginales. En 1992 a través de las declaraciones efectuadas por los agricultores aragoneses, para la petición de pagos compensatorios, en la aplicación de las nuevas medidas establecidas por la PAC, se ha visto reflejada la información referente al total del superficie retirada en el programa quinquenal de 1988, hasta la campaña agrícola 1992/93. Para el caso de Aragón los agricultores declararon un total de 30 579 ha de barbecho (28 016 ha en cultivos de secano y 2 562 ha en cultivo de regadío) pertenecientes al programa de retirada de tierras de 1988, muy por debajo de las superficies correspondientes a las solicitudes aprobadas (41 592 ha). Con la reforma de la PAC de 1992, se prevé una disminución progresiva y •severa de los precios de intervención de los cultivos herbáceos, con el fin de aproximarlos a los precios mundiales, para compensar las pérdidas de renta por parte de los agricultores se ha establecido un conjunto de ayudas. Estas ayudas tienen diferentes modalidades dependiendo de la consideración de pequeño o mediano y gran agricultor (con un límite entre ambos grupos de 92 t de producción). Los agricultores cuyas explotaciones ‘superan las 92 t de producción están sujetos a la condición de retirar como mínimo un 15% o un 20% de la superficie de cultivos, según escojan el sistema rotacional o no, respectivamente, y hasta un máximo voluntario del 50% de la superficie de cultivos herbáceos a partir de 1994. La superficie basa regional para los cultivos herbáceos de secano, exceptuando el maíz, aprobada por la UE para Aragón, ha sido de 724 000 hectáreas. Esta superficie ha sido superada en un 0,8% en Aragón, para la campaña 1992/93. A la vez el Estado español ha legislado sobre los barbechos tradicionales que se practican en los cultivos de secano, estableciendo índices comarcales, para así evitar que los productores abandonen esta práctica para incrementar las superficies subvenciónales. Hay que destacar el alto porcentaje (57 % sobre la superficie de cereales) que representan los tres tipos de barbechos existentes (barbecho tradicional y barbechos por retirada de tierras, de 1988 y 1992) en los secanos aragoneses, determinando primordialmente por el barbecho tradicional. El 15% de la superficie de tierras retiradas en el sistema rotacional en Aragon, establecida por la Reforma de la PAC en 1992, ha sido de 73 732 ha, por lo que el 78% de la superficie de cereales de secano corresponde a explotaciones con una producción superior a 92 t por lo que con ambos sistemas de retiradas de tierras, se obtendrá prácticamente resultados iguales en Jo referente a la disminución de la producción. Se realiza también un análisis económico de la variación de los ingresos del agricultor, según se acoja o no a la condición de pequeño agricultor, tal como define el programa de retirada de tierras, en el contexto de la PAC de 1992, mediante el cálculo de la superficie umbral. Es decir, la superficie bajo la cual se obtiene el mismo margen bruto por unidad de superficie para los dos sistemas (simplificado y general) de declaración de ayudas y pagos y pagos compensatorios. A efectos de cálculo se utiliza el margen bruto resultante de la diferencia, entre los ingresos obtenidos por el valor de la producción y las ayudas y pagos compensatorios, menos los costos directos pagados en los cultivos de secano en Aragón, considerando que este margen bruto es el que determina la posición competitiva del productor frente al mercado. Para las explotaciones cuyas superficies sean inferiores a la superficie umbral, se obtienen un mayor margen bruto por unidad de superficie realizando la declaración de ayudas en el sistema simplificado que en el sistema general. Una explotación con las características definidas como la una explotación tipo de la comunidad de Aragón (rendimiento medio 1 953 kg/ha), rendimiento regional de referencia 1,8 t/ha y costos medios directos pagados por hectárea de cultivo, con un 75% de cebada y un 25 % de teigo, de 33 275 pts/ha), que siembre cereales de secano, no es rentable retirar tierras de la producción -acogerse al sistema general- para recibir a cambio los pagos y ayudas compensatorios a la producción, cuando la superficie de cultivo no excede las 52,95 ha,49,84 ha y 50,33 ha en las campañas de siembra 1992/93 a 1994/95, respectivamente. Una explotación en la que supera las 92 t de producción, cuando se incrementa el margen bruto por unidad de superficie y disminuyen los rendimientos de referencia regionales, es menos rentable retirar tierras de la producción para recibir las ayudas establecidas por la PAC, a medida que se incrementa la superficie de cultivo de la explotación.