Navegação Periódicos - Artigos por autor "10132"

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  • IPEN-DOC 28420

    OLIVO-ARIAS, L.P.; ARAUJO, L.G. . Three-dimensional transient numerical simulation of the solid volume fraction of a fluidized bed: the role of three solution orders using a discretization scheme. Latin-American Journal of Physics Education, v. 15, n. 2, p. 2303-1 - 2303-10, 2021.

    Abstract: The FLUENT solver employed in the Computational Fluid Dynamics (CFD) has been extensively developed to extend its robustness and precision for a wide range of flow regimes. For that, the FLUENT solver has a numerical method in the pressure-based solver that has traditionally been used for incompressible and slightly compressible flows. The algorithm is based on the pressure that solves the equations in a segregated or decoupled mode. This algorithm has proven to be robust and versatile and has been used cooperatively with a wide range of physical models, including multiphase flows and conjugated heat transfer. However, there are applications in which the convergence rate of the segregated algorithm is not satisfactory, generally due to the need in these coupling scenarios between the continuity and momentum equations. The objective of this article is to validate the Eulerian model to determine the volumetric fractions of the solid phase fraction. For this, we used data from the literature and the PCSIMPLE algorithm (solver) at different orders of solution of the continuity, momentum, and turbulence equations. Also, we determined its efficiency in transient systems and how it would affect the results in the hydrodynamics of a three-phase fluidized bed reactor. The results were significant, thus representing the phenomenon of interaction between the liquid-solid and solid-gas phases.

    Palavras-Chave: hydrodynamic model; computerized simulation; computer calculations; dynamics; fluidized beds

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  • IPEN-DOC 30173

    MOYA, MURILO T.M.; ARAUJO, LEANDRO G. de ; LOPES, FERNANDO S.; TEIXEIRA, ANTONIO C.S.C.. TiO2 P25 and Kronos vlp 7000 materials activated by simulated solar light for atrazine degradation. International Journal of Chemical Reactor Engineering, v. 21, n. 10, p. 1211-1223, 2023. DOI: 10.1515/ijcre-2022-0186

    Abstract: Photocatalysis-based technologies have been proposed for the treatment of wastewater containing atrazine (ATZ), a persistent and recalcitrant pollutant. This study aims to evaluate and compare the efficiency of TiO2 P25 and TiO2 modified with carbon (C–TiO2 Kronos vlp 7000) in the photocatalytic degradation of ATZ in aqueous systems. The experiments were performed in a tubular photochemical reactor equipped with a compound parabolic collector (CPC) irradiated by simulated solar light. The materials were characterized by X-ray diffraction, infrared spectroscopy, BET specific surface area, and diffuse reflectance spectroscopy. For TiO2 P25, ATZ removals varied in the range 86–100 % after 120 min of irradiation, although the total organic carbon (TOC) analyses indicated that no significant ATZ mineralization occurred (<20 %). C–TiO2 Kronos vlp 7000, on the other hand, was not able to completely remove ATZ after 120 min of irradiation. In this case, pesticide removals were 37–45 % over 120 min, while C–TiO2 performed better with regard to ATZ mineralization, with 38 % TOC removal. Given the low mineralization of atrazine, the intermediate compounds formed were identified for each photocatalytic material.

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  • IPEN-DOC 29048

    WATANABE, TAMIRES ; GUILHEN, SABINE N. ; MARUMO, JULIO T. ; SOUZA, RODRIGO P. de; ARAUJO, LEANDRO G. de . Uranium biosorption by hydroxyapatite and bone meal: evaluation of process variables through experimental design. Environmental Science and Pollution Research, v. 29, n. 53, p. 79816-79829, 2022. DOI: 10.1007/s11356-021-17551-x

    Abstract: Biosorption has been examined for the treatment of aqueous solutions containing uranium, a radiotoxic pollutant. Nevertheless, the evaluation of the role of process variables by experimental design on the use of hydroxyapatite and bone meal as biosorbents for uranium has not yet been previously addressed. In this study, the effects of adsorbent dosage (M), initial uranium concentrations ([U]0), and solution pH were investigated, using a two-level factorial design and response surface analysis. The experiments were performed in batch, with [U]0 of 100 and 500 mg L−1, pH 3 and 5, and adsorbent/uranium solution ratios of 5 and 15 g L−1. Contact time was fixed at 24 h. Removal rates were higher than 88%, with a maximum of 99% in optimized conditions. [U]0 and M were found to be the most influential variables in U removal in terms of adsorption capacity (q). The experiments revealed that bone meal holds higher adsorption capacity (49.87 mg g−1) and achieved the highest uranium removal (~ 100%) when compared to hydroxyapatite (q = 49.20 mg g−1, removal = 98.5%). The highest value of q for both biomaterials was obtained for [U]0 = 500 mg L−1, pH 3, and M = 5 g L−1. Concerning the removal percentage, bone meal achieved the best performance for [U]0 = 500 mg L−1, pH 3, and M = 15 g L−1. Further experiments were made with real radioactive waste, resulting in a high uranium adsorption capacity for both materials, with 22.11 mg g−1 for hydroxyapatite and 22.08 mg g−1 for bone meal, achieving uranium removal efficiencies higher than 99%.

    Palavras-Chave: adsorption; radioisotopes; radioactive wastes; surface; skeleton

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  • IPEN-DOC 27702

    GUILHEN, SABINE N. ; ROVANI, SUZIMARA ; ARAUJO, LEANDRO G. de ; TENORIO, JORGE A.S.; MASEK, ONDREJ. Uranium removal from aqueous solution using macauba endocarp-derived biochar: effect of physical activation. Environmental Pollution, v. 272, p. 1-10, 2021. DOI: 10.1016/j.envpol.2020.116022

    Abstract: The main aim of this study was to evaluate options for addressing two pressing challenges related to environmental quality and circular economy stemming from wastage or underutilization of abundant biomass residue resources and contamination of water by industrial effluents. In this study we focused on residues (endocarp) from Macaúba palm (Acrocomia aculeata) used for oil production, its conversion to activated biochar, and its potential use in uranium (U) removal from aqueous solutions. Batch adsorption experiments showed a much higher uranyl ions (U(VI)) removal efficiency of activated biochar compared to untreated biochar. As a result of activation, an increase in removal efficiency from 80.5% (untreated biochar) to 99.2% (after activation) was observed for a 5 mg L 1 initial U(VI) concentration solution adjusted to pH 3 using a 10 g L 1 adsorbent dosage. The BET surface area increased from 0.83 to 643 m2 g 1 with activation. Surface topography of the activated biochar showed a very characteristic morphology with high porosity. Activation significantly affected chemical surface of the biochar. FTIR analysis indicated that U(VI) was removed by physisorption from the aqueous solution. The adsorbed U(VI) was detected by micro X-ray fluorescence technique. Adsorption isotherms were employed to represent the results of the U adsorption onto the activated biochar. An estimation of the best fit was performed by calculating different deviation equations, also called error functions. The Redlich-Peterson isotherm model was the most appropriate for fitting the experimental data, suggesting heterogeneity of adsorption sites with different affinities for uranium setting up as a hybrid adsorption. These results demonstrated that physical activation significantly increases the adsorption capacity of macauba endocarp-derived biochar for uranium in aqueous solutions, and therefore open up a potential new application for this type of waste-derived biochar.

    Palavras-Chave: aqueous solutions; vegetable oils; vegetables; coconuts; uranium; adsorption; chemical activation; activated carbon; charcoal

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  • IPEN-DOC 27387

    ARAUJO, LEANDRO G. de ; BORBA, TANIA R. de ; FERREIRA, RAFAEL V. de P.; CANEVESI, RAFAEL L.S.; SILVA, EDSON A. da; DELLAMANO, JOSE C. ; MARUMO, JULIO T. . Use of calcium alginate beads and Saccharomyces cerevisiae for biosorption of 241Am. Journal of Environmental Radioactivity, v. 223-224, p. 1-10, 2020. DOI: 10.1016/j.jenvrad.2020.106399

    Abstract: Calcium alginate beads, inactivated Saccharomyces cerevisiae and inactivated S. cerevisiae immobilized in calcium alginate beads (S. cerevisiae–calcium alginate beads) are examined as potential biosorption materials as regards their capacity to remove 241Am. In this study, initial experiments were carried out to evaluate the effects of pH (2 and 4) and 241Am initial concentration: 75, 150, and 300 Bq mL-1. The experiments were conducted in a batch reactor. Higher removal capacity was observed at pH 2 with the use of S. Cerevisiae, whereas pH 4 performed better for the essays with calcium alginate beads and S. Cerevisiae-calcium alginate beads. The pseudo-first-order kinetic model described the kinetics of biosorption. Calcium alginate was the adsorbent of choice to further experiments with synthetic organic liquid waste. A lower removal rate was observed in the organic waste, although calcium alginate beads have also been able to achieve high sorption capacity in less than 4 h. With the organic waste, the highest value of sorption capacity of 241Am was 4.38 × 10−7 mmol g−1 with an initial 241Am concentration of 2.31 × 10−8 mmol L−1.

    Palavras-Chave: bioadsorbents; sorption; adsorbents; americium 241; saccharomyces cerevisiae; calcium; alginates; ph value

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  • IPEN-DOC 27194

    BELLINI, MARIA H. ; SOUZA, ALEXANDRE L. de ; SILVA, FABIO F. da; GUILHEN, SABINE N. ; FERREIRA, RAFAEL V. de P.; ARAUJO, LEANDRO G. de ; OLIVEIRA, JOAO E. de ; MARUMO, JULIO T. . Variations in essential elements after malignant transformation of kidney epithelial tubular cells. Medical & Clinical Research, v. 5, n. 6, p. 114-117, 2020. DOI: 10.33140/MCR.05.06.04

    Abstract: Cell line-based research is a valuable tool for the study of cancer physiopathology and the discovery of new drugs for use in clinical practice. In this study, inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) was used to estimate Ca, Co, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P, S, Se, and Zn in epithelial tubular cells (HK-2) and kidney tumor cells (Caki-1 cells). The most relevant difference was a decrease in the contents of Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P, S, and Zn. A significant accumulation of Co was also detected in Caki-1 cells. The fold change variation of each element concentration between HK-2 and Caki-1 cells was Ca (‒0.40), Co (1.37), Cu (‒0.68), Fe (‒0.56), K (‒0.40), Mg (‒0.41), Mn (-0.54), Na (‒0.33), P (‒0.31), S (‒0.26), and Zn (‒0.73). These findings indicate that the elements mainly affect the metabolic pathways of epithelial kidney cells. Thus, our findings open a new avenue for RCC target therapy

    Palavras-Chave: kidneys; carcinomas; elements; transition elements; icp mass spectroscopy; transformations; tumor cells; lyophilization

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

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