Estudo da Energia da Banda de Condução em Células Solares Sensibilizadas por Complexos de Ruténio

Um dos grandes desafios do nosso tempo é o aproveitamento da energia solar e outras fontes de energias renováveis para promover um desenvolvimento sustentável em grande escala. Para além da inocuidade face ao meio ambiente, a eficiência e os reduzidos custos de produção das células solares sensibilizadas por corante (DSSC, do inglês dye-sensitized solar cells) continuam a atrair considerável interesse tanto académico como comercial. Em 1991, Grätzel e O’Regan deram um enorme avanço no desenvolvimento das DSSC, utilizando um material de eléctrodo com elevada área superficial, filmes semicondutores nanocristalinos de TiO2 com espessura na ordem dos mícrons Nas células fotovoltaicas o corante sensibilizador (S) adsorvido na camada de TiO2 vai absorver a radiação solar e transfere o electrão fotoexcitado para o semicondutor (SC), formando um par de cargas separadas. O sensibilizador oxidado é regenerado pelo mediador redox existente na solução de electrólito. Uma vez efectuado o trabalho através do circuito externo, o electrão volta para o contra eléctrodo onde reduz o dador de electrão oxidado, completando o ciclo. Desta maneira, a luz é convertida em electricidade sem transformação química permanente

OCORRÊNCIA E DIVERSIDADE DE GENES pspA ENTRE AMOSTRAS DE Streptococcus pneumoniae PERTENCENTES A COMPLEXOS CLONAIS CIRCULANTES NO BRASIL

De PINA, Sandrine Ester da Cruz Monteiro. Ocorrência e diversidade de genes pspA entre amostras de Streptococcus pneumoniae pertencentes a complexos clonais circulantes no Brasil. Rio de Janeiro, 2015. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas - Microbiologia), Instituto de Microbiologia Paulo de Góes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2015. Streptococcus pneumoniae é um importante patógeno associado a infecções invasivas, sendo também geralmente encontrado na nasofaringe de portadores assintomáticos. A cápsula polissacarídica é o principal fator de virulência e constitui a base das vacinas atualmente licenciadas. Devido às limitações inerentes às vacinas existentes, proteínas desse microrganismo, como a proteína de superfície pneumocócica A (PspA), são consideradas alvos de grande interesse para a formulação de novas estratégias de prevenção. No entanto, devido à natureza polimórfica dos genes pspA, torna-se essencial o levantamento de dados sobre a distribuição desses genes entre as amostras de pneumococos circulantes em diferentes regiões geográficas. Desta forma, o presente estudo teve como objetivo analisar a ocorrência e a diversidade de genes pspA entre 413 amostras de S. pneumoniae isoladas no Brasil entre 1988 e 2014, além de avaliar a ocorrência desses genes em amostras clínicas de espécies relacionadas (Streptococcus mitis e Streptococcus pseudopneumoniae), investigar a ocorrência de eventos de recombinação nesses genes e avaliar a distribuição de biomarcadores por MALDI-TOF MS em cada tipo de gene pspA. Todas as amostras de S. pneumoniae e apenas uma amostra de S. mitis albergavam genes pspA. Genes da família 2 (com destaque para a clade 3) foram os mais comuns (59,6%) com índices de ocorrência crescentes ao longo do tempo, seguidos dos genes da família 1 (39%; com destaque para a clade 1) e da família 3 (1,4%; todas clade 6). Dentro de uma mesma clade, as amostras compartilharam >80% de similaridade em fragmentos do gene pspA, sendo as clades pertencentes a uma mesma família mais próximas entre si evolutivamente. Os tipos de genes pspA foram conservados dentro de cada complexo clonal, independente de qualquer outra característica da amostra (como sorotipo, origem clínica e perfil de susceptibilidade à penicilina). Sinais de eventos de recombinação foram detectados, entre amostras de S. pneumoniae e S. mitis, em fragmentos do gene pspA que representam os alvos mais prováveis para inclusão em uma nova vacina baseada em PspA. MALDI-TOF MS apresentou potencial para ser utilizada como alternativa na caracterização dos diferentes tipos de genes pspA, distribuindo as amostras de S. pneumoniae em subgrupos que se correlacionaram com a família de genes pspA, e permitindo a determinação de perfis de biomarcadores de interesse representativos de cada clade. Este estudo adiciona dados ao conhecimento da distribuição das famílias e clades de genes pspA entre as amostras de pneumococos circulantes em nosso meio, sendo este aspecto de extrema importância para a elucidação da epidemiologia desta espécie bacteriana, assim como representa um passo essencial no desenvolvimento de novas estratégias vacinais.

Modelação cinética da conversão do furfural utilizando catalisadores multifuncionais

A utilização da biomassa como fonte de matéria-prima renovável para a obtenção de biocombustíveis e produtos de consumo pode reduzir os riscos geopolíticos e de segurança energética. As hemiceluloses – um dos principais componentes da biomassa vegetal - são convertidas industrialmente em furfural (Fur) que tem uma vasta gama de aplicações, sendo, por isso, considerado um dos compostos químicos renováveis de base mais importantes para biorefinarias. Este trabalho está relacionado com a valorização química do Fur, inserindo-se no conceito da Biorefinaria e nos objetivos de investigação do laboratório associado CICECO. Foi investigada a conversão catalítica do Fur em determinados bio-produtos de interesse para diversos setores da indústria química. Em particular, alquilfurfuril éteres, ésteres alquil-4-oxopentanoato, 5-metil-2-furanonas, ácido levulínico e gama-valerolactona são importantes para a produção de bio-aditivos para combustíveis, bio-polímeros, agroquímicos, aromas e fragrâncias, solventes, etc. A conversão do Fur nos bio-produtos envolve mecanismos reacionais complexos e requer o uso de catalisadores ácidos e de redução. A realização das múltiplas etapas num único reator é importante em termos de intensificação de processos. Neste trabalho, investigou-se a conversão do Fur em bio-produtos, num reator descontínuo fechado, a 120 ºC, utilizando catalisadores multifuncionais nanocristalinos do tipo zeólito beta contendo centros ativos de zircónio (Zr) e alumínio (Al). Com base numa revisão bibliográfica, propuseram-se dois modelos cinéticos pseudo-homogéneos para a conversão do Fur. Os modelos foram testados por ajuste das equações diferenciais ordinárias, representativas dos balanços às espécies reativas num reator descontínuo isotérmico, aos resultados experimentais de concentração versus tempo do Fur e cada um dos bio-produtos. Os estudos cinéticos foram combinados com os de caracterização dos catalisadores no estudo da influência das propriedades dos materiais nos diferentes passos do mecanismo global. Os centros ácidos de Al e Zr promoveram as reações ácidas e os de Zr eram essenciais para os passos de redução. No geral, as constantes cinéticas aparentes relativas às reações ácidas desejadas aumentaram com a razão Al/Zr dos catalisadores, e as dos passos de redução aumentaram com a diminuição da razão Si/Zr. O aumento da razão Al/Zr simultaneamente promoveu as reações indesejadas, diminuindo o rendimento total dos bio-produtos.