Obtenção de óxidos mistos SiO2-ZrO2 por método sol-gel e avaliação da sua atividade catalítica na reação de transesterificação do óleo de soja

O biodiesel é o segundo biocombustível mais consumido no mundo. Atualmente ele é obtido a partir dos óleos de palma, soja e canola que representam quase 90% do custo de produção. Visando reduzir este custo, novos catalisadores têm sido projetados para serem empregados em processos com matérias-primas mais baratas, ricas em ácidos graxos livres. Óxidos mistos à base de ZrO2 são catalisadores conhecidos e podem apresentar características promissoras para a catálise ácida do biodiesel. Além disso, por se tratar de um catalisador heterogêneo, este óxido pode ainda ser recuperado e reutilizado. Neste estudo, óxidos mistos SiO2-ZrO2 foram obtidos a partir de uma solução comercial de Na2SiO3 (45%) e ZrOCl2 pelo método sol-gel. A influência da presença do surfactante brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB) no meio reacional foi avaliada. Os materiais obtidos foram analisados por DSC e tratados termicamente em diferentes temperaturas (550, 600, 650 e 900 °C) e caracterizados por DRX, FTIR e MEV. O desempenho catalítico foi testado na reação de transesterificação do óleo de soja com metanol para a obtenção de biodiesel, com a conversão da reação avaliada por RMN-H. A análise térmica indica estabilidade térmica dos componentes até 850 °C. Após o tratamento térmico a 900 °C, as análises de DRX confirmam a cristalização da fase tetragonal da ZrO2. O FTIR indica que há a formação de algumas heteroligações Si-O-Zr durante a precipitação dos óxidos. As micrografias mostram que as partículas são formadas por aglomerados amorfos. As isotermas de adsorção dos óxidos tratados termicamente a 550 e 600 °C são do tipo IV, típicas de materiais mesoporos. Já os óxidos submetidos a 900 °C apresentam isotermas do tipo III, característica de materiais não porosos. Nenhuma das amostras apresentou atividade catalítica na reação de transesterificação do óleo de soja com metanol nas condições empregadas.Biodiesel is the second biofuel most used in the world. Currently, it is obtained of palm, soybean and canola oil, which represents up to 80% of the production cost. Aiming to reduce this cost, new catalysts have been developed to be used in processes with rich free fatty acids low cost feedstocks. ZrO2-based mixed oxides are known catalysts and its properties may present promising characteristics for acid catalysis of biodiesel. Furthermore, this oxide is a heterogeneous catalyst, and it can be recovered and recycled. In this study ZrO2-SiO2 mixed oxides are obtained by sol-gel method starting of a commercial Na2SiO3 solution (45%) and ZrOCl2. The influence of cetiltrimetilamonium bromide in the reactive medium is also investigated. The obtained material was analyzed by DSC and thermally treated at different temperatures (550, 600, 650 and 900 ° C). After that, it was characterized by RXD, FTIR and SEM. The catalytic activity was tested for the reaction of transesterification of soybean oil with methanol and the conversion was measured by H-RMN. The thermal analysis indicates thermal stability up until 850 °C. After thermal treatment at 900 °C de RXD analysis confirmed the tetragonal ZrO2 phase crystallization. The FTIR indicates the heterolinkages Si-O-Zr formation during the precipitation. The micrographs show particles formed by amorphous aggregates. The adsorption isotherms of mixed oxides treated at 550 and 600 °C are classified like type IV, typically of mesoporous materials. In the other hand, oxides submitted at 900 °C temperature have type III isotherms, characteristics of non-porous materials. None of the samples presented catalytic activity under the employed conditions

Robot@factory lite: an educational approach for the competition with simulated and real environment

Teaching based on challenges and competitions is one of the most exciting and promising methods for students. In this paper, a competition of the Portuguese Robotics Open is addressed and a solution is proposed. The Robot@Factory Lite is a new challenge and accepts participants from secondary schools (Rookie) and universities. The concepts of simulation, hardware-in-the-loop and timed finite state machine are presented and validated in the real robot prototype. The aim of this paper is to disseminate the developed solution in order to attract more students to STEM educational program.This work is financed by the ERDF - European Regional Development Fund through the Operational Programme for Competitiveness and Internationalisation- COMPETE 2020 Programme within project (POCI-01-0145-FEDER- 006961), and by National Funds through the FCT - Fundação para a Ciência e a Tecnologia (Portuguese Foundation for Science and Technology) as part of project UID /EEA/50014/2013.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

AVALIAÇÃO DA ESTABILIDADE OXIDATIVA DE BLENDAS DE BIODIESEIS METÍLICO E ETÍLICO DE ÓLEO DE SOJA E DE GORDURAS DE ORIGEM VEGETAL

Biodieseis derivados de matérias-primas com alto teor de cadeias insaturadas e poli-insaturadas estão mais vulneráveis ao processo de degradação por ação do oxigênio do ar. O objetivo deste trabalho é medir a estabilidade à oxidação (Rancimat) em blendas de biodieseis metílico e etílico de soja, predominantemente composta por cadeias poli-insaturadas, com biodieseis derivados de palma e palmiste, os quais são compostos majoritariamente por cadeias saturadas. Todos os biodieseis etílicos alcançaram  tempos de indução superiores a 8 h. Já nos metílicos, blendas com teores de biodiesel de soja maiores do que 20 %  não atingiram a especificação

USO DE Crotalaria juncea EM ÁREAS CULTIVADAS COM CANA DE AÇÚCAR

Detailed research on the interaction between Crotalaria juncea and sugarcane has revealed broad benefits for agricultural sustainability, including soil condition improvement, cost reduction, and positive environmental impacts. The study aimed to analyze this interaction, understanding its effectiveness in promoting soil health and fostering better agricultural practices. Additionally, it examined economic benefits such as reduced spending on nitrogen fertilizers and identified economic models to encourage farmers to adopt these practices. Favorable environmental impacts, such as greenhouse gas emissions reduction and biodiversity conservation, were also assessed. Resistance to pests and diseases, as well as reduced reliance on pesticides in sugarcane, were highlighted. In conclusion, the study not only demonstrates the benefits of the interaction between Crotalaria juncea and sugarcane but also emphasizes the importance of an integrated, collaborative approach. This research provides a valuable contribution to researchers, farmers, and policymakers, driving towards more sustainable agricultural practices.  La investigación detallada sobre la interacción entre Crotalaria juncea y la caña de azúcar reveló amplios beneficios para la sostenibilidad agrícola, incluyendo la condición del suelo, la reducción de costos e impactos ambientales positivos. El estudio tuvo como objetivo analizar esta interacción, comprendiendo su eficacia en la promoción de la salud del suelo y fomentando mejores prácticas agrícolas. Además, examinó los beneficios económicos, como la disminución de los gastos en fertilizantes nitrogenados, e identificó modelos económicos para alentar a los agricultores a adoptar estas prácticas. Se destacaron los impactos ambientales favorables, como la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y la conservación de la biodiversidad. Se resaltó la resistencia a plagas y enfermedades, así como la reducción de la dependencia de pesticidas en la caña de azúcar. En conclusión, el estudio no solo demuestra los beneficios de la interacción entre Crotalaria juncea y la caña de azúcar, sino que también destaca la importancia de un enfoque integrado y colaborativo. Esta investigación ofrece una contribución para investigadores, agricultores y formuladores de políticas, impulsando prácticas agrícolas más sostenibles.  A pesquisa detalhada sobre a interação entre Crotalaria juncea e cana-de-açúcar revelou benefícios amplos para a sustentabilidade agrícola, incluindo a condição do solo, redução de custos e impactos ambientais positivos. O estudo visou analisar essa interação, compreendendo sua eficácia na promoção da saúde do solo e promover melhores práticas de agricultura. Além disso, examinou os benefícios econômicos, como a diminuição dos gastos com fertilizantes nitrogenados, e identificou modelos econômicos para encorajar os agricultores a adotarem essas práticas. Impactos ambientais favoráveis, como a redução das emissões de gases de efeito estufa e a conservação da biodiversidade. A resistência a pragas e doenças, bem como a redução da dependência de pesticidas na cana-de-açúcar, foram destacadas. Em conclusão, o estudo não só demonstra os benefícios da interação entre Crotalaria juncea e cana-de-açúcar, mas também ressalta a importância de uma abordagem integrada e colaborativa. Essa pesquisa oferece uma contribuição para pesquisadores, agricultores e formuladores de políticas, impulsionando práticas agrícolas mais sustentáveis.  A pesquisa detalhada sobre a interação entre Crotalaria juncea e cana-de-açúcar revelou benefícios amplos para a sustentabilidade agrícola, incluindo a condição do solo, redução de custos e impactos ambientais positivos. O estudo visou analisar essa interação, compreendendo sua eficácia na promoção da saúde do solo e promover melhores práticas de agricultura. Além disso, examinou os benefícios econômicos, como a diminuição dos gastos com fertilizantes nitrogenados, e identificou modelos econômicos para encorajar os agricultores a adotarem essas práticas. Impactos ambientais favoráveis, como a redução das emissões de gases de efeito estufa e a conservação da biodiversidade. A resistência a pragas e doenças, bem como a redução da dependência de pesticidas na cana-de-açúcar, foram destacadas. Em conclusão, o estudo não só demonstra os benefícios da interação entre Crotalaria juncea e cana-de-açúcar, mas também ressalta a importância de uma abordagem integrada e colaborativa. Essa pesquisa oferece uma contribuição para pesquisadores, agricultores e formuladores de políticas, impulsionando práticas agrícolas mais sustentáveis.

Obtenção de óxidos mistos SiO2-ZrO2 por método sol-gel e avaliação da sua atividade catalítica na reação de transesterificação do óleo de soja

O biodiesel é o segundo biocombustível mais consumido no mundo. Atualmente ele é obtido a partir dos óleos de palma, soja e canola que representam quase 90% do custo de produção. Visando reduzir este custo, novos catalisadores têm sido projetados para serem empregados em processos com matérias-primas mais baratas, ricas em ácidos graxos livres. Óxidos mistos à base de ZrO2 são catalisadores conhecidos e podem apresentar características promissoras para a catálise ácida do biodiesel. Além disso, por se tratar de um catalisador heterogêneo, este óxido pode ainda ser recuperado e reutilizado. Neste estudo, óxidos mistos SiO2-ZrO2 foram obtidos a partir de uma solução comercial de Na2SiO3 (45%) e ZrOCl2 pelo método sol-gel. A influência da presença do surfactante brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB) no meio reacional foi avaliada. Os materiais obtidos foram analisados por DSC e tratados termicamente em diferentes temperaturas (550, 600, 650 e 900 °C) e caracterizados por DRX, FTIR e MEV. O desempenho catalítico foi testado na reação de transesterificação do óleo de soja com metanol para a obtenção de biodiesel, com a conversão da reação avaliada por RMN-H. A análise térmica indica estabilidade térmica dos componentes até 850 °C. Após o tratamento térmico a 900 °C, as análises de DRX confirmam a cristalização da fase tetragonal da ZrO2. O FTIR indica que há a formação de algumas heteroligações Si-O-Zr durante a precipitação dos óxidos. As micrografias mostram que as partículas são formadas por aglomerados amorfos. As isotermas de adsorção dos óxidos tratados termicamente a 550 e 600 °C são do tipo IV, típicas de materiais mesoporos. Já os óxidos submetidos a 900 °C apresentam isotermas do tipo III, característica de materiais não porosos. Nenhuma das amostras apresentou atividade catalítica na reação de transesterificação do óleo de soja com metanol nas condições empregadas.Biodiesel is the second biofuel most used in the world. Currently, it is obtained of palm, soybean and canola oil, which represents up to 80% of the production cost. Aiming to reduce this cost, new catalysts have been developed to be used in processes with rich free fatty acids low cost feedstocks. ZrO2-based mixed oxides are known catalysts and its properties may present promising characteristics for acid catalysis of biodiesel. Furthermore, this oxide is a heterogeneous catalyst, and it can be recovered and recycled. In this study ZrO2-SiO2 mixed oxides are obtained by sol-gel method starting of a commercial Na2SiO3 solution (45%) and ZrOCl2. The influence of cetiltrimetilamonium bromide in the reactive medium is also investigated. The obtained material was analyzed by DSC and thermally treated at different temperatures (550, 600, 650 and 900 ° C). After that, it was characterized by RXD, FTIR and SEM. The catalytic activity was tested for the reaction of transesterification of soybean oil with methanol and the conversion was measured by H-RMN. The thermal analysis indicates thermal stability up until 850 °C. After thermal treatment at 900 °C de RXD analysis confirmed the tetragonal ZrO2 phase crystallization. The FTIR indicates the heterolinkages Si-O-Zr formation during the precipitation. The micrographs show particles formed by amorphous aggregates. The adsorption isotherms of mixed oxides treated at 550 and 600 °C are classified like type IV, typically of mesoporous materials. In the other hand, oxides submitted at 900 °C temperature have type III isotherms, characteristics of non-porous materials. None of the samples presented catalytic activity under the employed conditions

Microwave heating and synthesis method influence in SiO2–ZrO2 mixed oxides preparation and its use as heterogeneous catalyst for biodiesel obtainment

ZrO2–SiO2 mixed oxides were obtained by two diferent methods. The infuence of microwave-assisted hydrothermal treatment and the diferences of two diferent synthesis methods were investigated. The obtained materials were characterized by DSC, XRD, SEM and FTIR spectrometry. The N2 adsorption analysis data (BET and BJH) was used for the determination of textural properties of the mixed oxides. The two synthesis methods point out diferences in the way Zr is incorporated in the silica matrix. The microwave heating was responsible to change the textural properties but not the crystallinity. Finally, the catalytic activity was tested in the transesterifcation of soybean oil and esterifcation of oleic acid, both with methanol. The reaction conversions were measured by H-NMR. None of the samples presented catalytic activity in the transesterifcation of soy oil with methanol. However, the oleic acid was esterifed with methanol at subcritical conditions

Translation, cultural adaptation, and validation of the Brazilian Portuguese version of the Higher Education Stress Inventory (HESI-Br)

Objective There are no validated instruments to measure education-related stress in Brazilian university students. Thus, we aimed to translate and test internal reliability, convergent/discriminant validity, and measurement equivalence of the Higher Education Stress Inventory (HESI). Methods The translation protocol was carried out by two independent translators. The instrument was culturally adapted after a pilot version that was administered to 36 university students. The final version (HESI-Br) was administered to 1021 university students (Mean age = 28.3, SD = 9.6, 76.7% female) via an online questionnaire that extended from September 1 to October 15, 2020. Factor structure was estimated using exploratory factor analysis (EFA) in the first half of the data set. We tested the best EFA-derived model with confirmatory factor analysis (CFA) in the second half. Convergent/discriminant validity was tested using the Depression, Anxiety and Stress Scale (DASS- 21). Sex, age groups, period of study, family income and area of study were used to test measurement equivalence. Results EFA suggested five factors: career dissatisfaction; faculty shortcomings; high workload; financial concerns; and toxic learning environment. CFA supported the 5-factor model (15 items), but not a higher order factor, suggesting multidimensionality. All 5 factors presented acceptable internal reliabilities, with Cronbach’s α ≥.72 and McDonald’s ω ≥.64. CFA models indicate that HESI-Br and DASS-21 assess different but correlated underlying latent constructs, supporting discriminant validity. Equivalence was ascertained for all tested groups. Conclusions The 15-item HESI-Br is a reliable and invariant multidimensional instrument for assessing relevant stressors among university students in Brazil

A dataset of acoustic measurements from soundscapes collected worldwide during the COVID-19 pandemic

International audiencePolitical responses to the COVID-19 pandemic led to changes in city soundscapes around the globe. From March to October 2020, a consortium of 261 contributors from 35 countries brought together by the Silent Cities project built a unique soundscape recordings collection to report on local acoustic changes in urban areas. We present this collection here, along with metadata including observational descriptions of the local areas from the contributors, open-source environmental data, open-source confinement levels and calculation of acoustic descriptors. We performed a technical validation of the dataset using statistical models run on a subset of manually annotated soundscapes. Results confirmed the large-scale usability of ecoacoustic indices and automatic sound event recognition in the Silent Cities soundscape collection. We expect this dataset to be useful for research in the multidisciplinary field of environmental sciences

A dataset of acoustic measurements from soundscapes collected worldwide during the COVID-19 pandemic

International audiencePolitical responses to the COVID-19 pandemic led to changes in city soundscapes around the globe. From March to October 2020, a consortium of 261 contributors from 35 countries brought together by the Silent Cities project built a unique soundscape recordings collection to report on local acoustic changes in urban areas. We present this collection here, along with metadata including observational descriptions of the local areas from the contributors, open-source environmental data, open-source confinement levels and calculation of acoustic descriptors. We performed a technical validation of the dataset using statistical models run on a subset of manually annotated soundscapes. Results confirmed the large-scale usability of ecoacoustic indices and automatic sound event recognition in the Silent Cities soundscape collection. We expect this dataset to be useful for research in the multidisciplinary field of environmental sciences