Aplicação de ferramentas de simulação de processos

Este trabalho foi efectuado com o propósito de interpretar, compreender e explicar algumas ferramentas de simulação de processos, em particular o Aspen Energy Analyzer (AEA), o Aspen Economic Evaluation (AEE) e o seu funcionamento integrado com o Aspen Hysys(AH). O AH é uma ferramenta de modelação de processos para a concepção de projectos de engenharia química, o AEA é uma ferramenta de modelação de redes de integração energética. O AEE integrado no AH é uma ferramenta que permite incorporar estudos económicos numa fase preliminar do desenvolvimento de um projecto de engenharia. A abordagem a este trabalho foi efectuada através do estudo de Casos. O Caso I foi baseado na resolução de um problema no AEA através da construção e optimização de uma rede de permutadores de calor. Os Casos II e III foram baseados na construção de um flowsheet de produção de Benzeno e de Cloreto de Vinil, respectivamente, e cada Caso foi dividido em dois cenários diferentes. Para o efeito foram utilizados os softwares AEA para a integração energética dos processos, o AH para construção do fluxograma do processo e o AEE para os estudos económicos dos diferentes cenários. Finalmente, os Casos IV e V dizem respeito à resolução de um problema de integração energética. O Caso IV foi baseado num problema de optimização da rede de permutadores através do aumento da sua área. Já o Caso V foi baseado na informação inicial das correntes do caso anterior e em dois cenários diferentes, nos quais foi estudada a influência dos preços das utilidades na construção da rede de permutadores. A conclusão foi que as ferramentas de modelação, particularmente o AH, o AEA e o AEE são uma mais-valia extraordinária para ajudar o utilizador na tomada de decisões em fases bastante preliminares da engenharia de processos.

Chiroptical and emissive properties of a calix[4]arene-containing chiral poly (P-phenylene ethynylene) with enantioselective recognition ability

Supramolecular chirality was achieved in solutions and thin films of a calixarene-containing chiral aryleneethynylene copolymer. The observed chiroptical activity, which is primarily allied with the formation of aggregates of high molecular weight polymer chains, is the result of a combination of intrachain and interchain effects. The former arises by the adoption of an induced helix-sense by the polymer main-chain while the latter comes from the exciton coupling of aromatic backbone transitions. The co-existence of bulky bis-calixKlarene units and chiral side-chains on the polymer skeleton prevents efficient pi-stacking of neighbouring chains, keeping the chiral assembly highly emissive. In contrast, for a model polymer lacking calixarene moieties, the chiroptical activity is dominated by strong interchain exciton couplings as a result of more favourable packing of polymer chains, leading to a marked decrease of photoluminescence in the aggregate state. The enantiomeric recognition abilities of both polymers towards (R)- and (S)-alpha-methylbenzylamine were examined. It was found that a significant enantiodiscrimination is exhibited by the calixarene-based polymer in the aggregate state.

Solid-state sensory properties of Calix-Poly(Phenylene Ethynylene)s toward nitroaromatic explosives

This study is primarily focused in establishing the solid-state sensory abilities of several luminescent polymeric calix[4]arene-based materials toward selected nitroaromatic compounds (NACs), creating the foundations for their future application as high performance materials for detection of high explosives. The phenylene ethynylene-type polymers possessing bis-calix[4]arene scaffolds in their core were designed to take advantage of the known recognition abilities of calixarene compounds toward neutral guests, particularly in solid-state, therefore providing enhanced sensitivity and selectivity in the sensing of a given analyte. It was found that all the calix[4]arene-poly(para-phenylene ethynylene)s here reported displayed high sensitivities toward the detection of nitrobenzene, 2,4-dinitrotoluene and 2,4,6-trinitrotoluene (TNT). Particularly effective and significant was the response of the films (25-60 nm of thickness) upon exposure to TNT vapor (10 ppb): over 50% of fluorescence quenching was achieved in only 10 s. In contrast, a model polymer lacking the calixarene units showed only reduced quenching activity for the same set of analytes, clearly highlighting the relevance of the macrocyclics in promoting the signaling of the transduction event. The films exhibited high photostability (less than 0.5% loss of fluorescence intensity up to 15 min of continuous irradiation) and the fluorescence quenching sensitivity could be fully recovered after exposure of the quenched films to saturated vapors of hydrazine (the initial fluorescence intensities were usually recovered within 2-5 min of exposure to hydrazine).