Preparation and Carbonization of Glucose and Pyromellitic Dianhydride Crosslinked Polymers

In this work, four types of nanosponges were prepared from pyromellitic dianhydride (PMDA) and D-glucose (GLU) with different molar ratios (1.5:1, 2:1, 2.5:1 and 3:1). The obtained PMDA/GLU nanosponges were then pyrolyzed at 800 °C for 30 min under N2 gas flow. The prepared polymeric nanosponges were investigated by FTIR spectroscopy, elemental and thermogravimetric analyses to unravel the role played by the different molar ratio of the precursors in the formation of the polymer. The pyrolyzed nanosponges were investigated by means of porosity measurements, X-ray diffraction analysis, Raman spectroscopy and high-resolution transmission electron microscopy. Notably, no significant correlation of the amounts of used precursors with the porous texture and structure was evidenced. The results corroborate that PMDA and GLU can be easily combined to prepare nanosponges and that the carbon materials produced by their pyrolysis can be associated with glassy carbons with a microporous texture and relatively high surface area. Such hard carbons can be easily obtained and shrewdly used to segregate relatively small molecules and organic contaminants; in this study methylene blue adsorption was investigated

In Situ Assembly of Well-Defined MoS2 Slabs on Shape-Tailored Anatase TiO2 Nanostructures: Heterojunctions Role in Phenol Photodegradation

MoS2/TiO2-based nanostructures have attracted extensive attention due to their high performance in many fields, including photocatalysis. In this contribution, MoS2 nanostructures were prepared via an in situ bottom-up approach at the surface of shape-controlled TiO2 nanoparticles (TiO2 nanosheets and bipyramids). Furthermore, a multi-technique approach by combining electron microscopy and spectroscopic methods was employed. More in detail, the morphology/structure and vibrational/optical properties of MoS2 slabs on TiO2 anatase bipyramidal nanoparticles, mainly exposing {101} facets, and on TiO2 anatase nanosheets exposing both {001} and {101} facets, still covered by MoS2, were compared. It was shown that unlike other widely used methods, the bottom-up approach enabled the atomic-level growth of well-defined MoS2 slabs on TiO2 nanostructures, thus aiming to achieve the most effective chemical interactions. In this regard, two kinds of synergistic heterojunctions, namely, crystal face heterojunctions between anatase TiO2 coexposed {101} and {001} facets and semiconductor heterojunctions between MoS2 and anatase TiO2 nanostructures, were considered to play a role in enhancing the photocatalytic activity, together with a proper ratio of (101), (001) coexposed surfaces

Alterações em atributos do solo decorrentes da aplicação de nitrogênio e palha em sistema semeadura direta na cultura do milho.

Nos últimos anos, tem-se procurado elevar os teores de C orgânico do solo e, ao mesmo tempo, aumentar a produtividade das culturas. Neste contexto, o sistema semeadura direta (SSD) tem importante participação, principalmente na região dos Cerrados. Entretanto, para se alcançar altas produtividades, as gramíneas requerem a adição de doses elevadas de adubos nitrogenados. Este trabalho teve por objetivo avaliar as alterações no solo decorrentes da aplicação de palha e de N em solo cultivado com milho por 10 anos (1991-2001) em SSD. O experimento foi desenvolvido na Embrapa-Milho e Sorgo, em Sete Lagoas-MG, em um Latossolo Vermelho distrófico típico sob cerrado. Os tratamentos constaram da combinação de palha sobre o solo (0, 3, 6, 9 e 12Mg ha-1 de matéria seca) dispostas nas parcelas, e de cinco níveis de N aplicados em cobertura (0, 40, 80, 120 e 160kg ha-1), na forma de uréia, dispostos nas subparcelas. Foram realizadas duas coletas de solo (antes e após uma calagem), nas profundidades de 0-0,025; 0,025-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,40m. Análises químicas e físicas de rotina foram efetuadas usando-se métodos padrões. Os teores de C orgânico e de K foram influenciados pelas doses de palha e aumentaram à medida que se aumentou a aplicação de palha sobre o solo. A variação nas doses de N promoveu alterações no pH, nos teores de Ca, Mg e nas saturações por bases e por Al até a profundidade de 0,20m. A calagem superficial promoveu o aumento do pH do solo em profundidade e dos teores de Ca, até 0,20m, provavelmente devido à alta pluviosidade no período pós-calagem (1600mm em oito meses)

Unreported resistance in the charge transport limits the photoconversion efficiency of aqueous dye-sensitised solar cells: An electrochemical impedance spectroscopy study

In this work, a thorough electrochemical impedance spectroscopy study is performed of both liquid and polymeric aqueous dye-sensitized solar cells (a-DSSCs), which are also compared with conventional organic solvent-based devices. The main purpose is unveiling phenomena limiting the efficiency of water-based photovoltaics. Indeed, electrochemical impedance spectroscopy spectra of a-DSSCs show two peculiar (and unreported) features that are not observed in organic-based DSSCs. The higher frequency one (R45°) is likely associated with a slowdown of the diffusion kinetics of the redox mediator: it is due to the breakdown of the hydrogen-bond network of the aqueous environment, which was also supported by density functional theory calculations. The lower-frequency feature is associated with the additional amount of energy required for the breakdown at the semiconductor/FTO interface of the adducts between protons (coming from the solvent) and electrons localized in the TiO2 surface trap-states. This ‘disruption energy’ results in a resistive element (RIC) that inversely correlates with the device efficiency. Very interestingly, RIC depends on the applied potential and becomes negligible only at much more positive values than VOC. Tailored equivalent circuits implementing simultaneously R45° and RIC are currently under investigation

Doses de nitrogênio e de palha em sistema plantio direto de milho no cerrado.

O objetivo do trabalho foi avaliar, em campo, o teor foliar e a produtividade de milho (Zea mays L.) em um Latossolo Vermelho distrófico típico do cerrado, influenciados por doses de palha e de N. O experimento foi desenvolvido em Sete Lagoas-MG. Os tratamentos empregados foram cinco doses de palha de milho em cobertura na parcela principal (O, 3, 6, 9 e 12 t ha -1) e cinco doses de N na subparcela (O, 40, 80, 120 e 160 kg N ha. -1), na forma de uréia em cobertura, os quais vêm sendo aplicados anualmente por dez anos. No décimo ano, foram avaliados o estado nutricional e a produtividade do milho. As doses de palha não afetaram significativamente o estado nutricional e o rendimento de grãos de milho. Os resultados indicaram que o incremento de doses de N aplicadas em cobertura possibilita aumento da absorção de N, P, S, Cu, Fe e Zn pela planta. A produtividade da cultura do milho foi positivamente influenciada pela adubação nitrogenada, encontrando a máxima eficiência agronômica para a dose 140 kg N ha -1 na forma de uréia, com produtividade de cerca de 11 t ha -1