Zinc titanates are compounds that have shown great application versatility, including in the field of semiconductors. Solid state reactions, the polymeric precursor method and the hydrothermal method are the most mentioned synthesis of these compounds in the literature. In the present work, we use microwave assisted hydrothermal method (MAH) to synthesize zinc titanate and evaluate its potential for solar cell applications through structural and optical characterization techniques. The synthesized samples were also subjected to a variable temperature heat treatment in the range of 500 °C–800 °C. The analysis showed that the crystallization of the material starts at 500 °C and that samples submitted to temperatures of 600 °C–800 °C showed the formation of two phases of zinc titanates, being a cubic phase of ZnTiO 3 , considered rare in the literature, predominant up to a temperature of 800 °C. The optical characterization, based on the techniques of photoluminescence spectroscopy and UV-Visible spectroscopy, showed that the photoluminescent activity and the energy of the band gap increased with the increase of the temperature of the heat treatment, having the highest response in 700 °C, facts that can be linked to the predominant formation of the cubic phase of ZnTiO 3 and simultaneous of the cubic and rhombohedral phases of ZnTiO 3 at 700 and 800 °C. Finally, we highlight as the most important results, the fact that it was possible to obtain these titanates at a temperature lower than that reported in the literature, and that the heat-treated sample at 500 °C is the one with the lowest energy expenditure to be synthesized and the one with the greatest potential for application in dye-sensitized solar cells (DSSC's).
RESUMOA descrição prognóstica do escoamento turbulento na camada limite muito estável é um desafio para modelos numéricos, pois os mecanismos que mantém a atividade turbulenta são desconhecidos. Neste trabalho, são analisadas as implicações das hipóteses de Kolmogorov na parametrização da taxa de dissipação viscosa. Os resultados indicam que esta deve depender do regime de escoamento atmosférico. ABSTRACTThe prognostic description of the turbulent flow in the very stable boundary layer is still a challenge for the numerical models, as the mechanisms that maintain the turbulent activity are unknown. In this work, the implications of the Kolmogorov hypothesis in the parameterization of the viscous dissipation rate are analyzed. The results indicate that the viscous dissipation rate should depend on the atmospheric flow regime. INTRODUÇÃOA descrição prognóstica do escoamento turbulento na camada limite estável (CLE) tem sua descrição particularmente dificultada em noites com forte estratificação térmica. Nestes casos, a teoria prevê que a mistura turbulenta deve ser completamente suprimida pela estabilidade atmosférica, todavia, o número de Reynolds é varias ordens de grandeza maior que o de um escoamento laminar, caracterizando assim um escoamento turbulento. Entretanto, os mecanismos responsáveis pela manutenção da turbulência, nestas condições são desconhecidos.A proposta deste trabalho é que um dos mecanismos responsáveis pela manutenção da atividade turbulenta, mesmo em condições, é a taxa de dissipação viscosa da turbulência. Esse termo geralmente é parametrizado em modelos de ordem 1.5 do tipo "E-l", utilizando uma parametrização advinda da lei de Kolmogorov (KOLMOGOROV; 1941). Porém, tal lei é valida somente para turbulência completamente desenvolvida, homogênea e isotrópica, condições que não são satisfeitas no regime muito estável da CLE. Geralmente, nestas condições é incluída uma constante c , na expressão para a taxa de dissipação que indica o grau de anisotropia do escoamento. Neste trabalho é analisada a influência dessa aproximação em diferentes formulações de turbulência.
RESUMO:Neste trabalho, é analisada a variação da temperatura atmosférica próximo à superfície considerando quatro diferentes cenários de concentração atmosférica de dióxido de carbono. É mostrado que as maiores variabilidades de temperatura ocorrem no estado desconectado na região transição entre os regimes. Os resultados indicam que a diminuição na variação de temperatura diurna pode estar associada à variabilidade de regimes na camada limite estável. ABSTRACT:In this work it is analyzed the temperature variation near the surface in four different scenarios of carbon dioxide concentration in the atmosphere. It is shown that the large temperature variations occur in the disconnected state, near the region of coupling. The results indicate that the decreasing of the diurnal temperature range could be associated to the regimes variability in the stable boundary layer. INTRODUÇÃONas últimas décadas, diversos trabalhos vêm mostrando, através de registros históricos, um aumento de temperatura em diferentes regiões do globo, fenômeno atualmente conhecido como aquecimento global. Um fato peculiar que chama atenção é que a elevação de temperatura ao longo do ciclo diurno não é homogênea, já que os valores observados para
The variation of the atmospheric temperature near the surface associated with anthropogenic effects is analyzed using a simplified atmospheric model. Local changes in cloud cover and four different scenarios of atmospheric concentration of carbon dioxide are considered. The results show that the highest temperature variability occurs in the weak wind and decoupled state and in the transition between flow regimes. In agreement with previous efforts, the results indicate that the reduction of diurnal temperature range is related to the existence of two distinct flow regimes in the stable boundary layer. However, in the decoupled state, the occurrence of intermittent bursts of turbulence may cause temperature variations among the different scenarios to become unpredictable. It implies that it is difficult to predict the diurnal temperature range in places where low winds are common.
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