Fullerenes generated from porous structures

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

Simultaneous determination of chromium and nickel in medicinal plants by slurry sampling graphite furnace atomic absorption spectrometry

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

Microencapsulação por gelificação iônica e interação eletrostática do corante de buriti (Mauritia flexuosa L. f.)

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

Reflexões sobre o desenvolvimento da prática social e a produção e sistematização do conhecimento matemático

The aim of this study is to reflect about the cultural aspects concerning Mathematics Education, from the relationship betwen the development of the social practice and the production and systematization of knowledge about Mathematics. Thus, in first instance, there is a reflection about the producton level of mathematics knowledge in diverse social contexts, facing the level of complexity of the investigated reality. In a second instance, considerations are made about the necessity of understanding the culture phenomenum, in a totalizing perspective and the implications facing the atomization of culture in researches of ethnographic aspects about the production of mathematics in specific social contexts.

Secagem por atomização do suco de uva: microencapsulação das antocianinas

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

Desenvolvimento de uma câmara para combustão de combustíveis líquidos, operando sob regime de combustão sem chama visível

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo da combustão do óleo pirolítico de pneus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Quantificação de metais potencialmente tóxicos em mexilhão dourado (Limnoperna fortunei) por espectrometria de absorção atômica com fonte contínua e alta resolução empregando amostragem direta de sólidos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Microencapsulation of lycopene by spray drying: Characterization, stability and application of microcapsules

Microencapsulation can be an alternative to minimize lycopene instability. Thus, the aim of this study was to microencapsulate lycopene by spray drying, using a modified starch (Capsul (R)) as an encapsulating agent, and to assess the functionality of the capsules applying them in cake. The quantity of lycopene was varied at 5, 10 and 15% in a solution containing 30% of solids in order to obtain the microcapsules. These microcapsules were evaluated as to encapsulation efficiency and morphology and then submitted to a stability test and applied in cakes. Encapsulation efficiency values varied between 21 and 29%. The microcapsules had a rounded outer surface with the formation of concavities and they varied in size. The stability test revealed that microencapsulation offered greater protection to lycopene compared to its free form and it was observed that the microcapsules were able to release pigment and color the studied food system in a homogenous manner. (C) 2011 The Institution of Chemical Engineers. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.

Microparticulated Hydrochlorothiazide Solid Dispersion: Enhancing Dissolution Properties via Spray Drying

The aim of the present study was to obtain microparticles of hydrochlorothiazide, a diuretic drug that practically insoluble in water, by spray drying and to investigate the influence of process parameters using a three-level, three-factor Box-Behnken design. Process yields, moisture content, particle size, flowability, and solubility were used to evaluate the spray-dried microparticles. The data were analyzed by response surface methodology using analysis of variance. The independent variables studied were outlet temperature, atomization pressure, and drug content. The formulations were prepared using polyvinylpyrrolidone and colloidal silicon dioxide as the hydrophilic carrier and drying aid, respectively. The microparticle yield ranged from 18.15 to 59.02% and resulted in adequate flow (17 to 32 degrees), moisture content between 2.52 to 6.18%, and mean particle size from 45 to 59 mu m. The analysis of variance showed that the factors studied influenced the yields, moisture content, angle of repose, and solubility. Thermal analysis and X-ray diffractometry evidenced no drug interactions or chemical modifications. Photomicrographs obtained by scanning electron microscopy showed spherical particles. The solubility and dissolution rates of hydrochlorothiazide were remarkably improved when compared with pure drug. Therefore, the results confirmed the high potential of the spray-drying technique to obtain microparticulate hydrochlorothiazide with enhanced pharmaceutical and dissolution properties.

The prediction of flash evaporation in superheated fuel injections for automotive applications

In gasoline Port Fuel Injection (PFI) and Direct Injection (GDI) internal combustion engines, the liquid fuel might be injected into a gaseous ambient in a superheated state, resulting in flash boiling of the fuel. The importance to investigate and predict such a process is due to the influence it has on the liquid fuel atomization and vaporization and thus on combustion, with direct implications on engine performances and exhaust gas emissions. The topic of the present PhD research involves the numerical analysis of the behaviour of the superheated fuel during the injection process, in high pressure injection systems like the ones equipping GDI engines. Particular emphasis is on the investigation of the effects of the fuel superheating degree on atomization dynamics and spray characteristics. The present work is a look at the flash evaporation and flash boiling modeling, from an engineering point of view, addressed to keep the complex physics involved as simple as possible, however capturing the main characteristics of a superheated fuel injection.

Selektiver Nachweis von Uran-236 mittels hochauflösender Resonanzionisations-Massenspektrometrie

Die vorliegende Dissertation beschreibt die Entwicklung, den Aufbau und die Erprobung eines neuartigen lasermassenspektrometrischen Nachweises des Ultraspurenisotops 236U. Das Nuklid 236U wird vorwiegend in Kernreaktoren durch Neutroneneinfang aus 235U gebildet und dient damit als Schlüsselisotop zur Unterscheidung anthropogenen Urans von natürlichem Uran-Vorkommen. Mit seinem Nachweis wird die Untersuchung der Migration von Kernbrennstoff in der Umwelt und die Beantwortung kritischer Fragen in der nuklearen Forensik ermöglicht. Im Rahmen dieser Arbeit wurde das Verfahren der hochauflösenden Resonanzionisations-Massenspektrometrie auf die Anforderungen des selektiven Nachweises von Uran-Isotopen angepasst. Wesentliche Schritte waren hierbei die Untersuchung einer effizienten Atomisation von Uran-Proben, die Identifikation atomarer und autoionisierender Zustände für eine resonante Anregungsleiter, die vollständige Spezifikation der Anregungsleiter für alle Uran-Isotope und schließlich die Umsetzung der Erkenntnisse in ein analytisches Messverfahren. Die optische Selektivität des Verfahrens konnte durch Dichtematrixrechnungen zu ca. 14 Größenordnungen abgeschätzt werden; die Nachweisgrenze des Verfahrens für das Isotopenverhältnis 236U / 238U ist dabei gegenwärtig durch Untergrund begrenzt und beträgt ca. 3 · 10−8. Mit diesen Spezifikationen konnte die Linearität und Präzision des Nachweisverfahrens über einen dynamischen Bereich von vier Größenordnungen nachgewiesen werden.

Prozessanalytische Technologien "PAT" zur Optimierung von Wirbelschichtgranulationsprozessen

In der Herstellung fester Darreichungsformen umfasst die Granulierung einen komplexen Teilprozess mit hoher Relevanz für die Qualität des pharmazeutischen Produktes. Die Wirbelschichtgranulierung ist ein spezielles Granulierverfahren, welches die Teilprozesse Mischen, Agglomerieren und Trocknen in einem Gerät vereint. Durch die Kombination mehrerer Prozessstufen unterliegt gerade dieses Verfahren besonderen Anforderungen an ein umfassendes Prozessverständnis. Durch die konsequente Verfolgung des PAT- Ansatzes, welcher im Jahre 2004 durch die amerikanische Zulassungsbehörde (FDA) als Guideline veröffentlicht wurde, wurde der Grundstein für eine kontinuierliche Prozessverbesserung durch erhöhtes Prozessverständnis, für Qualitätserhöhung und Kostenreduktion gegeben. Die vorliegende Arbeit befasste sich mit der Optimierung der Wirbelschicht-Granulationsprozesse von zwei prozesssensiblen Arzneistoffformulierungen, unter Verwendung von PAT. rnFür die Enalapril- Formulierung, einer niedrig dosierten und hochaktiven Arzneistoffrezeptur, wurde herausgefunden, dass durch eine feinere Zerstäubung der Granulierflüssigkeit deutlich größere Granulatkörnchen erhalten werden. Eine Erhöhung der MassRatio verringert die Tröpfchengröße, dies führt zu größeren Granulaten. Sollen Enalapril- Granulate mit einem gewünschten D50-Kornverteilung zwischen 100 und 140 um hergestellt werden, dann muss die MassRatio auf hohem Niveau eingestellt werden. Sollen Enalapril- Granulate mit einem D50- Wert zwischen 80 und 120µm erhalten werden, so muss die MassRatio auf niedrigem Niveau eingestellt sein. Anhand der durchgeführten Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass die MassRatio ein wichtiger Parameter ist und zur Steuerung der Partikelgröße der Enalapril- Granulate eingesetzt werden kann; unter der Voraussetzung dass alle anderen Prozessparameter konstant gehalten werden.rnDie Betrachtung der Schnittmengenplots gibt die Möglichkeit geeignete Einstellungen der Prozessparameter bzw. Einflussgrößen zu bestimmen, welche dann zu den gewünschten Granulat- und Tabletteneigenschaften führen. Anhand der Lage und der Größe der Schnittmenge können die Grenzen der Prozessparameter zur Herstellung der Enalapril- Granulate bestimmt werden. Werden die Grenzen bzw. der „Design Space“ der Prozessparameter eingehalten, kann eine hochwertige Produktqualität garantiert werden. rnUm qualitativ hochwertige Enalapril Tabletten mit der gewählten Formulierung herzustellen, sollte die Enalapril- Granulation mit folgenden Prozessparametern durchgeführt werden: niedrige Sprührate, hoher MassRatio, einer Zulufttemperatur von mindestens > 50 °C und einer effektiven Zuluftmenge < 180 Nm³/h. Wird hingegen eine Sprührate von 45 g/min und eine mittlere MassRatio von 4.54 eingestellt, so muss die effektive Zuluftmenge mindestens 200 Nm³/h und die Zulufttemperatur mindestens 60 °C betragen, um eine vorhersagbar hohe Tablettenqualität zu erhalten. Qualität wird in das Arzneimittel bereits während der Herstellung implementiert, indem die Prozessparameter bei der Enalapril- Granulierung innerhalb des „Design Space“ gehalten werden.rnFür die Metformin- Formulierung, einer hoch dosierten aber wenig aktiven Arzneistoffrezeptur wurde herausgefunden, dass sich der Wachstumsmechanismus des Feinanteils der Metformin- Granulate von dem Wachstumsmechanismus der D50- und D90- Kornverteilung unterscheidet. Der Wachstumsmechanismus der Granulate ist abhängig von der Partikelbenetzung durch die versprühten Flüssigkeitströpfchen und vom Größenverhältnis von Partikel zu Sprühtröpfchen. Der Einfluss der MassRatio ist für die D10- Kornverteilung der Granulate vernachlässigbar klein. rnMit Hilfe der Störgrößen- Untersuchungen konnte eine Regeleffizienz der Prozessparameter für eine niedrig dosierte (Enalapril)- und eine hoch dosierte (Metformin) Arzneistoffformulierung erarbeitet werden, wodurch eine weitgehende Automatisierung zur Verringerung von Fehlerquellen durch Nachregelung der Störgrößen ermöglicht wird. Es ergibt sich für die gesamte Prozesskette ein in sich geschlossener PAT- Ansatz. Die Prozessparameter Sprührate und Zuluftmenge erwiesen sich als am besten geeignet. Die Nachregelung mit dem Parameter Zulufttemperatur erwies sich als träge. rnFerner wurden in der Arbeit Herstellverfahren für Granulate und Tabletten für zwei prozesssensible Wirkstoffe entwickelt. Die Robustheit der Herstellverfahren gegenüber Störgrößen konnte demonstriert werden, wodurch die Voraussetzungen für eine Echtzeitfreigabe gemäß dem PAT- Gedanken geschaffen sind. Die Kontrolle der Qualität des Produkts findet nicht am Ende der Produktions- Prozesskette statt, sondern die Kontrolle wird bereits während des Prozesses durchgeführt und basiert auf einem besseren Verständnis des Produktes und des Prozesses. Außerdem wurde durch die konsequente Verfolgung des PAT- Ansatzes die Möglichkeit zur kontinuierlichen Prozessverbesserung, zur Qualitätserhöhung und Kostenreduktion gegeben und damit das ganzheitliche Ziel des PAT- Gedankens erreicht und verwirklicht.rn

DESIGN OF A LIQUID FUEL INJECTOR FOR ALTERNATIVE FUEL STUDIES IN AN ATMOSPHERIC MODEL GAS TURBINE COMBUSTOR

A new liquid-fuel injector was designed for use in the atmospheric-pressure, model gas turbine combustor in Bucknell University’s Combustion Research Laboratory during alternative fuel testing. The current liquid-fuel injector requires a higher-than-desired pressure drop and volumetric flow rate to provide proper atomization of liquid fuels. An air-blast atomizer type of fuel injector was chosen and an experiment utilizing water as the working fluid was performed on a variable-geometry prototype. Visualization of the spray pattern was achieved through photography and the pressure drop was measured as a function of the required operating parameters. Experimental correlations were used to estimate droplet sizes over flow conditions similar to that which would be experienced in the actual combustor. The results of this experiment were used to select the desired geometric parameters for the proposed final injector design and a CAD model was generated. Eventually, the new injector will be fabricated and tested to provide final validation of the design prior to use in the combustion test apparatus.

Revision of a Liquid Fuel Airblast Atomizer and Installation of a Laser Extinction System for Measurement of Soot Produced During Liquid Fuel Combustion

Studying liquid fuel combustion is necessary to better design combustion systems. Through more efficient combustors and alternative fuels, it is possible to reduce greenhouse gases and harmful emissions. In particular, coal-derived and Fischer-Tropsch liquid fuels are of interest because, in addition to producing fewer emissions, they have the potential to drastically reduce the United States' dependence on foreign oil. Major academic research institutions like the Pennsylvania State University perform cutting-edge research in many areas of combustion. The Combustion Research Laboratory (CRL) at Bucknell University is striving to develop the necessary equipment to be capable of both independent and collaborative research efforts with Penn State and in the process, advance the CRL to the forefront of combustion studies. The focus of this thesis is to advance the capabilities of the Combustion Research Lab at Bucknell. Specifically, this was accomplished through a revision to a previously designed liquid fuel injector, and through the design and installation of a laser extinction system for the measurement of soot produced during combustion. The previous liquid fuel injector with a 0.005" hole did not behave as expected. Through spray testing the 0.005" injector with water, it was determined that experimental errors were made in the original pressure testing of the injector. Using data from the spray testing experiment, new theoretical hole sizes of the injector were calculated. New injectors with 0.007" and 0.0085" orifices were fabricated and subsequently tested to qualitatively validate their behavior. The injectors were installed in the combustion rig in the CRL and hot-fire tested with liquid heptane. The 0.0085" injector yielded a manageable fuel pressure and produced a broad flame. A laser extinction system was designed and installed in the CRL. This involved the fabrication of a number of custom-designed parts and the specification of laser extinction equipment for purchase. A standard operating procedure for the laser extinction system was developed to provide a consistent, safe method for measuring soot formation during combustion.