Estudo da adsorção de hidrogênio e sulfeto na superfície de paládio: aspectos experimentais (eletroquímica) e teóricos (ab initio e Teoria do Funcional da Densidade)

The adsorption of H and S2- species on Pd (100) has been studied with ab initio, density-functional calculations and electrochemical methods. A cluster of five Pd atoms with a frozen geometry described the surface. The computational calculations were performed through the GAUSSIAN94 program, and the basis functions adapted to a pseudo-potential obtained by using the Generator Coordinate Method adapted to the this program. Using the cyclic voltammetry technique through a Model 283 Potentiostat/Galvanostat E.G.&G-PAR obtained the electrochemical results. The calculated chemisorption geometry has a Pd-H distance of 1.55Å, and the potential energy surface was calculated using the Becke3P86//(GCM/DFT/SBK) methodology. The adsorption of S2- ions on Pd surface obtained both through comparison between the experimental and theoretical results, at MP2 level, suggest a S2- absorption into the metallic cluster. The produced Pd-(S2-) system was show to be very stable under the employed experimental conditions. The paper has shows the powerful aid of computational methods to interpret adsorption experimental data.

Índices de reatividade química a partir da teoria do funcional de densidade: formalismo e perspectivas

The fundaments of the modern Density Functional Theory (DFT), its basic theorems, principles and methodology are presented. This review also discuss important and widely used concepts in chemistry but that had not been precisely defined until the development of the DFT. These concepts were proposed and used from an empirical base, but now their precise definition are well established in the DFT formalism. Concepts such as chemical potential (electronegativity), hardness, softness and Fukui function are presented and their consequences to the understanding of chemical reactivity are discussed.

Propriedades eletrônicas e estruturais do PbTiO3: teoria do funcional de densidade aplicada a modelos periódicos

Calculations based on density functional theory at the B3LYP hybrid functional level applied to periodic models have been performed to characterize the structural and electronic properties of PbTiO3. Two different slab terminations (PbO and TiO2) have been considered to obtain and discuss the results of band structure, density of states, charge distribution on bulk and surface relaxation. It is observed that the relaxation processes are most prominent for the Ti and Pb surface atoms. The electron density maps confirm the partial covalent character of the Ti-O bonds. The calculated optical band gap and other results are in agreement with experimental data.

Quitosana: biopolímero funcional com potencial industrial biomédico

The importance of chitosan has grown significantly over the last two decades due to its renewable and biodegradable source, and also because of the recent increase in the knowledge of its functionality in the technological and biomedical applications. The present article reviews the biopolymer chitosan and its derivatives as versatile biomaterials for potential drug delivery systems, as well as tissue engineering applications, analgesia and treatment of arthritis.

Desenvolvimento de sistemas líquido-cristalinos empregando silicone fluido de co-polímero glicol e poliéter funcional siloxano

For the construction of the phase diagrams, the method of the aqueous titration was used. There were prepared 5 ternary diagrams, varying the surfactant and the oil phase. The liquid-crystalline phases were identified by polarized light microscopy. The formulations prepared with silicon glycol copolymer, polyether functional siloxane (PFS) and water (S1) and with diisopropyl adipate, PFS and water (S4) presented liquid-crystalline phases with lamellar arrangement. Moreover, after 15 days in hot oven (37 ºC), the formulations presented hexagonal arrangement, evidencing the influence of the temperature in the organization of the system.

Investigação do mecanismo de catálise ROMP do norborneno utilizando métodos de funcional de densidade

This work presents a density functional theory study of the norbornene ROMP metathesis reactions. The energies have been calculated in a Grubbs catalyst model Cl2(PH3)2Ru=CH2. The geometries and energy profile are similar to the Grubbs metilydene (Cl2(PCy3)2Ru=CH2 real model. It was found that the metathesis reaction proceeds via associative mechanism (catalyst-norbonene) followed by dissociative substitution of a phosphine ligand with norbonene, giving a monophosphine complex. The results are in reasonable agreement with the available experimental data. The dissociation energy of the phosphines is predicted to be 23.2 kcal mol-1.

COMPREENSÃO MATEMÁTICA DA DIFUSÃO NO CONTEXTO ELETROQUÍMICO

The aim of this study was to explain in detail the mathematical methods used to deal with diffusion equations, mainly for students and researchers interested in electrochemistry and related areas. Emphasis was placed on the deduction and resolution of diffusion equations, as well as addressing cartesian, spherical and cylindrical coordinates. Different aspects of mass transfer processes were discussed including the importance of the resolution of Fick's laws equations to understand and derive parameters of the electroactive species (e.g., diffusion coefficients, formal electrode potentials) from the electrochemical techniques. As an example, the resolution of diffusion equations for a reversible reduction process of soluble oxidized species was presented for the chronopotentiometry technique. This study is envisaged to broaden the understanding of these frequently used methods, in which mathematical deductions are not always completely understood.

O Platonismo de Russell na metafísica e na matemática

Neste artigo, analiso o surgimento e a superação do Platonismo em B. Russell, tanto na sua filosofia da matemática como na sua metafísica. Começo por explicitar os argumentos que levaram Russell a aderir ao chamado "Platonismo Proposicional" - posição que será tecnicamente relevante na definição de números. Na seção seguinte, discutirei até que ponto a teoria das descrições definidas determina, necessariamente, uma adesão ao nominalismo, e as dificuldades que surgem para o logicismo conseqüentes do abandono do platonismo. Finalmente, mostrarei como a posição madura de Russell caracteriza-se mais como um reducionismo do que propriamente como um nominalismo, e como este é fundado no princípio do mínimo vocabulário.

Modelagem matemática e simulação numérica do resfriamento rápido de morango com ar forçado

Este trabalho abordou o resfriamento rápido com ar forçado de morango via simulação numérica. Para tanto, foi empregado o modelo matemático que descreve o processo de transferência de calor, com base na lei de Fourier, escrito em coordenadas esféricas e simplificado para descrever o processo unidimensional. A resolução da equação expressa pelo modelo matemático deu-se por meio da implementação de um algoritmo, fundamentado no esquema explícito do método numérico das diferenças finitas, executado no ambiente de computação científica MATLAB 6.1. A validação do modelo matemático foi realizada a partir da comparação de dados teóricos com dados obtidos num experimento, no qual morangos foram resfriados com ar forçado. Os resultados mostraram que esse tipo de investigação para a determinação do coeficiente de transferência de calor por convecção é promissora como ferramenta no suporte à decisão do uso ou desenvolvimento de equipamentos na área de resfriamento rápido de frutos esféricos com ar forçado.

Projeto de um cortador de base para colhedora de cana-de-açúcar utilizando otimização matemática

Um cortador de base representado por um mecanismo de quatro barras foi desenvolvido utilizando-se do programa Autocad. Suas partes constituintes foram pré-dimensionadas em função das características operacionais de uma colhedora de cana-de-açúcar em sistema de cana crua e inteira, colhendo uma linha de cana por passada. A força normal de reação do perfil no ponto de contato foi determinada por meio da análise dinâmica, sendo as equações de equilíbrio dinâmico baseadas nas leis de Newton-Euler. O processo de otimização teve como objetivo minimizar a força normal de reação do solo, submetida a restrições de posição, trajetória, comprimento das barras, constante da mola e da força normal. Implementou-se o Algoritmo de Programação Quadrática Seqüencial - SQP do módulo de otimização do programa computacional Matlab. Os resultados mostraram melhora significativa no desempenho de flutuação do mecanismo, representada pela força normal de reação do perfil, a qual foi reduzida de 4.250,33 para 237,13 N. Posteriormente, outras variáveis foram incorporadas ao mecanismo otimizado e um segundo processo de otimização foi implementado.

Modelagem matemática para a descrição do processo de secagem do feijão (Phaseolus vulgaris L.) em camadas delgadas

O objetivo do presente trabalho foi a obtenção e a avaliação das curvas de secagem do feijão (Phaseolus vulgaris L.) e ajustar diferentes modelos matemáticos aos valores experimentais do teor de água para diversas condições do ar. Foram utilizados grãos de feijão colhidos com teor de água de 0,92 (b.s.) e submetidos à secagem até o teor 0,14 (b.s.) sob condições controladas de temperatura (35; 45 e 55 °C) e umidade relativa do ar de secagem de 40 ± 2%. Aos dados experimentais, foram ajustados 12 modelos matemáticos citados na literatura específica e utilizados para a representação do processo de secagem de produtos agrícolas. Pelos resultados obtidos e baseando-se em parâmetros estatísticos, pode-se concluir que metade dos modelos testados representa bem o fenômeno de secagem do feijão. Dentre esses, o modelo clássico de Page foi selecionado, pela sua simplicidade e pelo seu uso disseminado no meio científico, para descrever a cinética de secagem dos produtos vegetais. A relação entre a constante de secagem k desse modelo e a temperatura do ar pode ser descrita pela relação de Arrhenius, apresentando energia de ativação de 10,08 kJ mol-1.

Modelagem matemática e difusividade efetiva das sementes de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) durante a secagem

O presente trabalho teve o objetivo de ajustar diferentes modelos matemáticos aos dados experimentais da secagem de sementes de pinhão-manso (Jatropha curcas L.), bem como determinar o coeficiente de difusão efetivo e obter a energia de ativação para a faixa de temperatura utilizada. As sementes de pinhão-manso com teor de água de 0,67 (decimal b.s.) passaram por um período de pré-secagem em ambiente natural para reduzir e homogeneizar o teor de água para 0,30 (decimal b.s.). Em seguida, a secagem foi realizada em secador experimental mantendo-se as temperaturas controladas de 30; 40; 50; 60 e 70 ± 1 ºC e umidades relativas de 55,98; 41,44; 35,35; 26,21 e 13,37 ± 3%, respectivamente. Aos dados experimentais foram ajustados onze modelos matemáticos utilizados para a representação do processo de secagem de produtos agrícolas. Conclui-se que, dentre os modelos analisados, Page e Henderson e Pabis Modificado apresentaram os melhores ajustes aos dados experimentais, sendo o modelo de Page selecionado para a descrição das curvas de secagem do pinhão-manso devido a sua simplicidade; o coeficiente de difusão efetiva aumenta com a elevação da temperatura, apresentando magnitudes entre 3,93x10-10 e 9,19x10-10 m² s-1 para o intervalo de temperatura de 30 a 70 ºC, respectivamente; e a energia de ativação para a difusão líquida do pinhão-manso durante a secagem foi de 15,781 kJ mol-1.

Modelagem matemática para seleção de conjuntos mecanizados agrícolas pelo menor custo operacional

A seleção de uma máquina agrícola pode tornar-se uma tarefa árdua, pois há diversas variáveis que devem ser consideradas. A escolha do equipamento mais adequado para uma propriedade agrícola é uma das etapas mais importantes do processo produtivo. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo de computador por programação linear em plataforma web para seleção automatizada de conjuntos mecanizados agrícolas, baseados no menor custo operacional. O programa, desenvolvido em linguagem ASP.NET, pode ser acessado gratuitamente pela Internet (http://www.maquinas.ufms.br). O usuário pode selecionar um conjunto mecanizado agrícola dentro de uma vasta lista de opções que contém suas especificações técnicas ou deixar que o programa lhe retorne automaticamente a melhor opção, pelo menor custo operacional. O programa desenvolvido proporciona ao usuário uma seleção racional via Internet de conjuntos mecanizados, permitindo o estudo econômico do uso das máquinas e implementos, sem a necessidade da instalação de programas dedicados no computador, que dificultariam a manutenção do banco de dados.

Esquistossomose hepato-esplênica em crianças: avaliaçao morfológica e funcional após esplenectomia e auto-implante esplênico

A esquistossomose mansônica hepato-esplênica com varizes sangrantes do esôfago é infreqüente em crianças, entretanto, determina morbidade atingindo a produtividade desses futuros adultos. Uma das opções para o tratamento cirúrgico é a esplenectomia associada à ligadura da veia gástrica esquerda e esclerose endoscópica das varizes, nos casos de recidiva hemorrágica. Auto-implante esplênico tem sido adicionado em crianças. Há evidências de que a esplenose pós-esplenectomia por trauma mantém, de forma parcial, as funções imunológica e de filtração esplênicas. Todavia, estudos semelhantes não foram realizados em pacientes esquistossomóticos. Foram analisados 23 pacientes, de 9 a 18 anos, com esquistossomose hepato-esplênica submetidos à esplenectomia, ligadura de veia gástrica esquerda e auto-implante esplênico no omento maior. Avaliou-se a função de filtração através da pesquisa de corpúsculos de Howell-Jolly em esfregaços de sangue periférico, cuja presença indica ausência ou insuficiência de função de filtração esplênica. Foi realizada análise morfológica da esplenose através de exame cintilográfico, usando enxofre coloidal, marcado com Tecnécio 99m. Observou-se captação dos implantes esplênicos em todos os pacientes, entretanto, em dois (8,7%), o número de nódulos esplênicos observados foi inferior a cinco, sendo considerado insuficiente. Em correspondência, esses dois pacientes foram os únicos que apresentaram positividade para corpúsculos de Howell-Jolly. Os dados confirmam o auto-implante esplênico no omento maior como método eficaz de produção de esplenose e manutenção da função de filtração esplênica em mais de 90% dos pacientes.