Zirconium oxide conversion coating and biobased organic coatings for aluminum protection

During the past century the way humans relate to the environment has undergone important changes, and currently it is a global consensus that our well-being should not be achieved at the expense of enlarging our footprint in the planet. The metal finishing industry is no exception to this trend. Because of that, there is the urgency to replace surface treatments such as chromate conversion coatings (CCC) or phosphating moving towards more sustainable technologies; as well as reducing the use of petroleum derivatives in the formulation of raw materials for the coatings and adhesives industries. A promising substitute for CCC are the zirconium conversion coatings (ZrCC), which have been under continuous development for nearly 30 years as a powerful tool for metal passivation with lower environmental impact. In this work, the electro-assisted deposition (EAD) technique was used to improve the ZrCCs deposition properties on aluminum substrates by stimulating electrochemically the coating formation, in a process that would typically be carried out relying exclusively in surface spontaneous reactions. On the other hand, this necessity of covering such passivation layer with organic coatings that act as long-term barrier protection against corrosion is another usual industrial process. Nevertheless, the constant generation of plastic waste has led to the need to search for sustainable, bio-degradable and/or recyclable polymers for replacing the essentially synthetic ones. In this way, the present thesis reports the production, characterization and application of thermoset epoxy polymers containing a bio-based epoxy prepolymer derived from limonene (PLCO) and industrial hardeners. For that, these results were compared to those of the traditional epoxy prepolymer diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA). The results indicate that PLCO has some enhanced properties in comparison to the synthetic epoxy polymer due to its chemical structure (a polymer with cyclic limonene units, carbonate groups and oxyrane) and its optimal molecular weight. The ZrCC layer is stable and adherent. Once combined with the epoxy derived from limonene it originates a dual layer with protective properties against the corrosion of aluminum, whilst the thermoset polymer could be used as a solventbased adhesive for this same substrate. Therefore, this work approaches both environmental aspects of those new coatings and a complete characterization of all of the studied systems.Ao longo do último século, a maneira como a humanidade se relaciona com o meio ambiente passou por mudanças importantes e, atualmente, é um consenso global que o nosso bem-estar não deve ser atingido ao custo aumentar o impacto negativo que exercemos no planeta. A indústria metalúrgica não é uma exceção a esta tendência. Portanto, é necessária a substituição de tratamentos de superfície, como cromatização (CCC) e fosfatação, por tecnologias mais sustentáveis; da mesma maneira, é necessário reduzir o uso de derivados do petróleo na formulação de matéria-prima para a indústria de pinturas e adesivos. Um substituto promissor para a CCC são os revestimentos de conversão à base de óxido de zircônio (ZrCC), que passam por contínuo desenvolvimento há cerca de três décadas para constituir uma alternativa de menor impacto ambiental para a passivação de metais. Neste trabalho, a técnica de deposição eletroassistida (EAD) foi empregada para melhorar as propriedades de deposição dos ZrCC em substratos de alumínio, estimulando a sua formação por meio eletroquímico, em um processo que convencionalmente é realizado dependendo exclusivamente de reações superficiais espontâneas. Por outro lado, a proteção de longa duração por barreira contra a corrosão de tais superfícies passivadas usando revestimentos orgânicos é um procedimento habitual. No entanto, a constante geração de resíduos poliméricos motiva a busca por polímeros sustentáveis, biodegradáveis e/ou recicláveis para a substituição de materiais essencialmente sintéticos. Assim sendo, a presente tese apresenta a produção, caracterização e aplicação de polímeros epóxi termorrígidos contento um pré-polímero epóxi de origem natural derivado do limoneno (PLCO) e endurecedores comerciais. Tais propriedades foram comparadas àquelas de uma formulação convencional, contendo diglicidil éter de bisfenol A (DGEBA) como o pré-polímero epóxi. Os resultados indicam que o PLCO apresenta vantagens em relação à resina sintética devido à sua estrutura química (um polímero com unidades cíclicas de limoneno, grupos carbonato e epóxi) e à sua massa molecular. A passivação com ZrCC mostrou-se estável e aderente e, uma vez combinada com a epóxi derivada do limoneno, dá origem a um sistema de revestimento de duas camadas com boas propriedades de proteção contra a corrosão do alumínio. Além disso, o polímero estudado poderia encontrar aplicações como adesivo de base solvente para o mesmo substrato. Portanto, o presente trabalho aborda tanto aspectos ambientais dos revestimentos estudados quanto uma caracterização completa de todos os revestimentos estudados

Simulação do processo de purificação de biodiesel

Mestrado em Engenharia QuímicaDados de equilíbrio líquido-vapor e de equilíbrio líquido-líquido de sistemas binários e ternários presentes no processo de produção e purificação do biodiesel industrial foram utilizados aqui para avaliar o desempenho dos modelos mais comummente usados, modelos de energia livre de Gibbs em excesso (gE), equações de estado cúbicas (EoS), equações de estado com regras de mistura EoS-gE. Os modelos uzados neste estudo são o UNIFAC, a EoS Soave-Redlich-Kwong (SRK) com a regra de mistura de van der Waals, com a regra de mistura MHV2, a EoS Peng-Robinson (PR) usando a regra de mistura MHV2 e a EoS SRK predictiva (PSRK). Todos os modelos são utilizados com os parâmetros previamente estabelecidos e é estudada a aplicabilidade de cada modelo aos vários sistemas assim como é discutida a qualidade de cada descrição dos equilíbrios de fases. Finalmente é utilizado um simulador de processos (ASPEN) a fim de se simular a secagem do biodiesel e do glicerol. Os resultados obtidos mostram que para os diferentes sistemas o modelo com melhor desempenho varia.Liquid-liquid and Vapor-Liquid equilibria data of binary and ternary systems formed at the biodiesel production and purification industrial units were used to evaluate the performance of commonly used excess Gibbs energy (gE) models and cubic equations of state (EoS), equations of state with EoS – gE mixing rules. The models used in this study are the UNIFAC, Soave-Redlich-Kwong (SRK) EoS, the SRK-MHV2, the Peng-Robinson (PR) EoS using the MHV2 mixing rule and the predictive Soave-Redlich-Kwong (PSRK) EoS. All models were used with previously established parameters. The applicability of each model to the various systems is investigated and the quality of the description of the phase equilibria is discussed. Using these models a process simulator (ASPEN) was used to simulate the drying of biodiesel and a glycerol. The results obtained show that for different systems the best performing model varies

Aplicação e Caracterização de 14 diferentes productos de de engraxe

The leather making consists on converting a raw hide, a very putrescible material, into leather, a stable material, which is then used in the manufacture of a wide variety of products, ranging from shoes, clothing, leather goods, furniture, upholstery for cars, boats and aircraft, and many other items of daily use. These different applications however, require different types of leather. The final product is but the result of a complex sequence of chemical reactions and mechanical processes, being tanning the fundamental stage, since it gives to leather its stability, but it is the combining processes that in the end generate an article with very specific properties such as the appearance, temperature fastness, elasticity, softness among much more. Because of this is very important to understand the products that are used in this context, to achieve better performances and motivate the further improvements. The fatliquoring stage is a very important step in leather making, especially for achieving soft leather since there is, to a certain degree, a high demand for this property in almost any kind of hides. However, and contrary to popular belief, the main function of this process is not to bring in softness to the article but to effectively lubricate its fibers and avoid its resticking during the drying stage. The purpose of this study was to apply 14 commercially available products and characterize them physiochemically while also analysing the properties they confer to leather. With this objective in mind we made a complete characterization covering all the essential quality parameters that are used in the case of leather among them tear and tensile strength, fastness to light and temperature and of course softness and also studied the product characteristics using particle size distribution and zeta potential determination techniques, monitored the product performance along the application process and successfully optimized a technique to stain the neutral fraction of these products once inside the leather´s structure, pre and post drying. The size distribution and zeta potential determinations, overall achieved reliable results allowing to see the differences between these products as well as how these parameters influence certain characteristics specially regarding product penetration on leather. The staining of the anionic fraction of these products was already a currently used procedure but the staining of the neutral fraction was still rather untouched, and its method was successfully optimized and implemented. In terms of performance, these products achieved the expected results in most cases, and even surprised us positively in the case of the FF51 for example. The use of the chemical oxygen demand as a control parameter of exhaustion and product behavior along the process showed it can be very fast, practical and reliable possibly becoming a must in cases of product improvement, control and development. In terms of softness, all the products showed good properties, however the RTN PR165 and FF CL surprised with even better than anticipated.A criação de couro consiste em converter uma pele de animal, um material muito putrescível, em couro, um material estável, que é usado na fabricação de uma ampla variedade de produtos, desde sapatos, roupas, artigos de couro, móveis, estofados para carros, barcos e aeronaves, e muitos outros itens de uso diário. Estas diferentes aplicações requerem diferentes tipos de couro. O produto final é apenas o resultado de uma sequência complexa de reações químicas e processos mecânicos, sendo o curtimento a fase fundamental, já que confere ao couro sua estabilidade, mas são os processos combinados que ao final geram um produto com propriedades muito específicas como a aparência, resistência à temperatura, elasticidade, suavidade entre muito mais. Por isso, é muito importante entender os produtos que são usados neste contexto, para obter melhores desempenhos e motivar as melhorias adicionais desses produtos químicos. A etapa de engorduramento é um passo muito importante na criação de couro, especialmente para a obtenção de couro macio, pois há, de certa forma, uma alta necessidade por essa propriedade em quase todos os tipos de couro. No entanto, e contrariamente à crença popular, a principal função deste processo não é trazer suavidade ao artigo, mas lubrificar eficazmente as suas fibras e evitar a sua interação durante a fase de secagem. O objetivo deste estudo foi aplicar 14 produtos comercialmente disponíveis e caracterizá-los química e fisicamente, analisando também as propriedades que conferem ao couro. Com este objetivo em mente fizemos uma caracterização completa cobrindo todos os parâmetros essenciais de qualidade que são usados no caso do couro entre rasgo e resistência à tração, solidez à luz e temperatura e claro suavidade e também estudamos as características do produto usando distribuição de tamanho de partícula e técnicas de determinação do potencial zeta, monitorizando o desempenho do produto ao longo do processo de aplicação e otimizaram com sucesso uma técnica para tingir a fração neutra desses produtos uma vez dentro da estrutura do couro, tanto pré como pós secagem. A distribuição de tamanho e as determinações do potencial zeta alcançaram resultados confiáveis, permitindo ver as diferenças entre esses produtos e como esses parâmetros influenciam certas características, especialmente em relação à penetração do produto no couro. A coloração da fração aniónica desses produtos já era um procedimento usado atualmente, mas a coloração da fração neutra ainda estava praticamente intocada, e sendo assim seu método foi otimizado e implementado com sucesso. Em termos de desempenho, estes produtos alcançaram os resultados esperados na maioria dos casos, e até nos surpreenderam positivamente no caso do FF51, por exemplo. O uso do consumo químico de oxigênio como um parâmetro de controle de exaustão e comportamento do produto ao longo do processo mostrou que pode ser muito rápido, prático e confiável, possivelmente tornando-se uma necessidade em casos de melhoria, controle e desenvolvimento do produto. Em termos de suavidade, todos os produtos apresentaram boas propriedades, porém o RTN PR165 e o FF CL surpreenderam com ainda melhores resultados do que o previsto

Maternal food intake and socioeconomic status to tackle childhood malnutrition

Von Wilh. Bloh

Oxidative stress, muscle damage and inflammtion in kayakers and canoeists: effects of acute and chronic exercise and antioxidants supplementation

Tese de doutoramento em Nutrição Humana apresentada à Faculdade de Ciências da Nutrição e Alimentação da Universidade do PortoResumo da tese:Presume‐se que o exercício possa elevar a geração de espécies reactivas de oxigénio a um nível que ultrapasse a fortalecida defesa antioxidante dos atletas, causando danos oxidativos irreparáveis a nível celular, com prejuízo da sua saúde e performance física. Este trabalho teve como objectivo descrever o estado antioxidante, o stress e dano oxidativos de um grupo de caiaquistas e canoístas em repouso e em resposta ao exercício agudo (prova de caiaque de 1000 m) e ao exercício crónico (1 ano de treino e competição), bem como investigar se a sumplementação com uma combinação de antioxidantes poderia atenuar estes efeitos. Estimou‐se a ingestão alimentar de antioxidantes e determinou‐se a actividade da dismutase do superóxido (SOD), reductase da glutationa (Gr), peroxidase da glutationa e cínase da creatina e os níveis do estado antioxidante total (TAS), ácido úrico, α‐tocoferol, retinol, α‐caroteno, β‐caroteno, licopeno, luteína e zeaxantina, substâncias reactivas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), interleucina‐6 (IL‐6) e cortisol em várias ocasiões em 2 épocas deportivas, quando os atletas se encontravam no Centro de Treinos Nacional. As amostras de sangue foram colhidas em repouso e 15 minutos depois do conclusão da prova de 1000m de caiaque, antes e após do período de suplementação. Neste último estudo, os atletas foram distribuídos aleatoriamente para receber um placebo ou um suplemento antioxidante (272 mg α‐tocoferol, 400 mg vitamina C, 30 mg β‐caroteno, 2 mg luteína, 400 μg selénio, 30 mg zinco and 600 mg magnésio) durante 4 semanas. (...)Thesis abstract:It is postulated that exercise generates a surplus production of reactive oxygen species that may even surpass the strengthened antioxidant defences of athletes, causing irreparable cellular oxidative damage, which can harm their health and physical performance. This work aimed to describe antioxidant status, oxidative stress and damage of a group of elite kayakers and canoeists at rest and in response to acute exercise (1000m kayak trial) and chronic exercise (1 year of habitual training and competition), and investigate if a supplementation with a combination of antioxidants could attenuate these effects. Dietary intake of antioxidants was estimated, and blood superoxide dismutase (SOD), glutathione reductase (Gr), glutathione peroxidase (GPx) and creatine kinase (CK) activities, and total antioxidant status (TAS), uric acid, α‐tocopherol, retinol, α‐carotene, β‐carotene, lycopene, lutein plus zeaxanthin, thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), interleukin‐6 (IL‐6) and cortisol levels were determined in several occasions in 2 seasons, while athletes were training on the Portuguese National Team Campus. The blood samples were collected in resting conditions and 15 min after a 1000m kayak race, both before and after supplementation. In last study, athletes were randomly assigned to receive a placebo or an antioxidant supplement (272 mg α‐tocopherol, 400 mg vitamin C, 30 mg β‐carotene, 2 mg lutein, 400 μg selenium, 30 mg zinc and 600 mg magnesium) for 4 weeks. Kayakers/canoeists exhibited significantly elevated markers of lipid peroxidation (TBARS) and muscle damage (CK) compared with sedentary subjects, despite having increased α‐ tocopherol, α‐carotene and β‐carotene levels and SOD activity. The activities of GPx and Gr, and the levels of lycopene, lutein + zeaxanthin, retinol and uric acid were similar between groups. (...

CoR's Faster Route over Myrinet

In this paper we concentrate in the efforts made to exploit the performance of Myrinet to build a faster communication route into CoR1. By accessing the Myrinet interface through GM2, we achieved low latency and high bandwidth message passing without the overhead of a higher level protocol stack, system calls or interrupts. CoR is an ongoing project unique in its design goal of combining multithreading, message passing and distributed shared memory with facilities to dynamically select from different transport media and protocols the one that best fits communication and interaction requirements. The ability to mix CoR and PVM calls in the same program brings numerous benefits to the application developer familiar with PVM, notably: 1) new transport communication layers; PvmRouteMyrinet and PvmRouteUdp; 2) migration mechanisms for exploiting fine grain message passing; 3) thread-safe communication PVM API; 4) object-oriented distributed shared memory

pCoR - a protoype for resource oriented computing

In this paper we present CoR a resource oriented computing model that address the question of how to integrate user-level fine-grained multithreading, communication and coordination into a cluster of symmetrical multiprocessor computers. To support the design of complex distributed application using the proposed paradigm we built pCoR a run-time system which has new areas that represents extensions to the strict shared memory and message passing models supported by other platforms: remote operations, dynamic domains, communication ports, multithreading management, shared memory, replication and partition are some of its distinguished features. In addition, it provides a thread-safe transport communication layer to take advantage of modern high-performance commodity hardware/software like Myrinet network

Avaliação do retorno dos investimentos em tic: estudo de caso - CNPQ

Este estudo busca avaliar o retorno sobre o investimento com base nos benefícios trazidos pelas aquisições de Tecnologia da Informação (hardware e software) pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico. O Plano Diretor de Tecnologia da Informação é um instrumento estratégico que visa atender às necessidades tecnológicas e de informação de uma organização por um determinado período, tendo como base a estratégia da organização definida no Planejamento Estratégico. Apresenta as necessidades identificadas pela organização e que podem se tornar futuras aquisições. O retorno sobre o investimento é um dos principais indicadores utilizados pelas empresas para apoio na tomada de decisões sobre investimento de capital. Diversos métodos podem ser utilizados para realizar o cálculo de retorno de investimentos.Realizou-se um estudo de caso com pesquisa documental, com abordagem qualitativa dos documentos. A coleta de dados se dividiu em duas partes: pesquisa documental e entrevista semiestruturada. O resultado encontrado demonstra que o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico não adota as boas práticas de gestão estratégica e financeira dos investimentos em Tecnologia da Informação

Teaching science in primary school through an interdisciplinary approach: a classroom case study

The way in which, traditionally, sciences have been taught in primary school has not allowed for the integrated use and development of the knowledge and skills acquired in the different curriculum areas. Therefore, it is necessary to promote a science teaching and learning process that encourages and enables the use of that knowledge in the context of different situations that are meaningful and relevant for children. With this goal in mind, this article seeks to illustrate, through the analysis of the process of exploration of the activity "Do snails prefer cabbage or lettuce?", which was conducted with a class of the 4th year of primary school, that research-based science activities enhance the integrated and meaningful use and development of knowledge and skills from other curricular areas, especially language and mathematics.CIEC – Research Centre on Child Studies, IE, UMinho (FCT R&D unit 317), Portugalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio