Implementação de um espectrómetro de massa do tipo tempo de voo reflectrão

Processos de troca de carga em colisões átomo-molécula têm elevada importância em estudos a nível molecular pois encontram-se presentes em diversos mecanismos. Após interacção do átomo dador de electrão (potássio) com o alvo molecular em fase gasosa, há transferência de electrão para este, promovendo a formação de iões negativos. Os fragmentos aniónicos formados são analisados pela razão massa/carga recorrendo à técnica de espectrometria de massa do tipo tempo de voo. O aparelho de feixes cruzados existente no Laboratório de Colisões Atómicas e Moleculares do CEFITEC, é constituído por um espectrómetro de massa do tipo tempo de voo linear com uma resolução em massa de 120. De forma a aumentar o poder de resolução para cerca de 3000, no âmbito desta dissertação procedeu-se ao dimensionamento de um espectrómetro de massa do tipo tempo de voo reflectrão, a instalar oportunamente. Simultaneamente foram estudados processos de troca de carga em colisões de potássio-adenina. Os padrões de fragmentação obtidos nestes processos foram analisados tendo em conta a energia de colisão do feixe incidente. Adicionalmente, e de forma a complementar estes estudos, foram analisados vários caminhos de fragmentação através de métodos de teoria de densidade de funcional (DFT), com os funcionais BLYP, B3LYP e CAM-B3LYP.

Investigação da dinâmica sequêncial Monte Carlo/Mecânica Quântica para sitemas moleculares orgânicos

O principal objetivo deste trabalho é investigar teóricamente as propriedades eletrônicas e óticas de compostos orgânicos em ambiente líquido. A compreensão das interações em sistemas líquidos é muito importante para a descrição de fenômenos em muitas partes da ciência, como Física, Química, Biologia e Materiais, bem como no desenvolvimento de materiais óticos. As flutuações térmicas fazem que inumaram das configurações para os líquidos possam ser gerados. Esta é a razão do comportamento estatístico observado em sistemas líquidos. Considerando estas dificuldades, o tratamento sequencial Monte Carlo / Mecânica Quântica (SMC/QM) é usado neste trabalho. Neste procedimento, a estrutura líquida é gerada primeiramente por simulações clássicas de MC e mais tarde, somente a parte mais importante do sistema é tratada com mecânica quântica. Usando o procedimento acima, os propriedades do quantum o pirazine dimethyl do thiene Methyl da laranja (MO) e do O 2,3-dimetil tieno[3,4-b] pirazina (DTP) foram investigados. O MO é um conhecido indicador de pH e pode ser encontrado sob circunstâncias básicas e acidas. Suas geometrias de mínima energia foram obtidas mediante a Teoria do Funcional da Densidade pelo funcional B3LYP, sendo o sistema descrito pelas bases de Pople com uma função de polarização (6-31G*). Para obter as propriedades médias dos observaveis, cálculos de química quântica foram executados dentro da aproximação semi-empírica de INDO/S-CI. Com respeito ao espectro de absorção, os dados experimentais existentes na literatura científica reportam a existência de uma larga banda localizada na região de baixas energias, mais precisamente entre 400 e 600 nm. Nossos resultados teóricos para a forma alcalina mostram uma transição intensa transição π → π* aproximadamente à 432.4 ± 0.03 nm e, sob condições ácidas, esta transição aparece aproximadamente à 507.4 ± 0.12, 496.4 ± 0.28 ou 545.3 ± 0.10 nm, dependendo da estrutura, mostrando bom acordo com resultados experimentais. O DTP é um sistema particular usado na produção de polímeros de baixo gap. Suas propriedades elétricas e óticas foram obtidas através de um novo procedimento conhecido por Configuração Eletrostática Média do Solvent (ASEC). O procedimento ASEC inclui moléculas do solvente como cargas pontuais e permite o obtenção das quantidades quânticas executando somente poucos cálculos de mecânica quântica. Para o DTP, usando a teoria das perturbações de segunda ordem Mφller-Plesset (MP2) e o conjunto de bases aug-cc-pVDZ, a convergência do momento de dipolo foi alcançada com apenas quatro cálculos de mecânica quântica à 1.16 D, apresentando um aumento de 42% quando comparado ao dipolo isolado. O polarizabilidade corresponde à outra característica elétrica que pôde ser medida. Considerando o mesmo nível empregado ao cálculo do dipolo, o valor médio 132.7 a30 foi observado. A região de mais baixas da energias do espectro de absorption foi investigada também atravé de procedimento de ASEC usando ambos as aproximações, semi-empírico e DFT. Esta região de absorção é motivo de conclusões contraditórias com relação à natureza das transições n → π* e π → π*. Nossos resultados mostram que realmente que essas excitações são realmente observadas simultanemente podendo sobrepôr-se. Como exemplo, nossos resultados para DFT, encontrados usando o funcional B3LYP nos mostra que estas transições aparecem aproximadamente à 360.6 e 351.1 nm.

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.

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.

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

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

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

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

A teoria do funcional da densidade na caracterização de fases intermetálicas ordenadas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

O efeito da aplicação da Estimulação Elétrica Funcional na reabilitação em adultos com lesão medular completa. Revisão Sistemática

Introdução: A Lesão Medular (LM) é um dos mais devastadores e traumáticos eventos que um Ser Humano pode vivenciar do ponto de vista clínico e emocional, demonstrando-se fundamental a disponibilização de recursos específicos para que o indivíduo possa enfrentar e gerir a sua nova realidade da melhor maneira possível. Alguns estudos têm vindo a demonstrar os benefícios de programas de reabilitação com estimulação elétrica funcional (EEF). Portanto, é de importante relevância perceber os reais efeitos da intervenção na recuperação de indivíduos com este diagnóstico. Objetivo: Analisar as evidências de abordagens de aplicação de correntes de estimulação elétrica funcional (EEF) para coadjuvar na reabilitação em adultos com lesão medular completa. Métodos: Foi conduzida uma pesquisa dos artigos preferencialmente estudos randomized controlled trials RCT´s e estudos quasi-experimentais com os mesmos participantes foram admitidos complementarmente aos experimentais compreendidos entre 2004 e 2013, bem como as citações e as referências bibliográficas de cada estudo nas principais bases de dados de ciências da saúde (Elsevier – Science Direct, Highwire Press, PEDro, PubMed, Scielo Portugal, Clinical Key, B-on, Biomed Central, LILACS- Literatura Latino-Americana e do Caribe em Ciências da Saúde) com as palavras-chave: “spinal cord injuries”, “rehabilitation, electric stimulation funtional”, “FES”, “therapy” em todas as combinações possíveis. Os estudos RCT’s foram analisados independentemente por dois revisores quanto aos critérios de inclusão e qualidade dos estudos. Resultados: Dos 857 estudos identificados apenas sete foram incluídos. Destes, dois apresentaram um score 3/10, um apresentou 4/10, um apresentou um score 5/10. O score total bem como o preenchimento ou não de cada critério encontram-se detalhados na tabela 1 e organizados por ordem alfabética de autores. Todos os estudos incluíram indivíduos com Lesão Medular Completa, idades entre 16 e 68 anos com diagnóstico de acordo com a American Spinal Injury Association (ASIA).Os programas de intervenção dividiram-se em programas de programas de força, densidade mineral óssea, cardiorrespiratório e de atividade física. Dos estudos incluídos, cinco apresentaram melhorias na reabilitação funcional para o grupo experimental, demonstrando assim uma influência positiva da estimulação elétrica funcional em lesões medulares completas. Apenas dois estudos não apresentaram diferenças estatisticamente significativas com relevância clínica. Conclusão: Há uma tendência notória do benefício dos programas com EEF em pacientes com lesões medulares completas parece melhorar a capacidade cardiorrespiratória, a densidade mineral óssea, a força e atividade física, dos indivíduos. Contudo, mais estudos com elevada qualidade metodológica serão essenciais para conceber o real efeito da sua aplicação. Palavras-chave: lesão medular completa; estimulação elétrica funcional, randomized controlled trials, revisão sistemática.

Caracterização físico-química, bioquímica e funcional da jabuticaba armazenada sob diferentes temperaturas

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade pós-colheita de jabuticabas submetidas a diferentes temperaturas de armazenamento refrigerado (AR). Após a colheita, os frutos fisiologicamente maduros foram acondicionados em bandejas de poliestireno expandido (EPS), revestidas por filme plástico de polietileno de baixa densidade (PEBD) e armazenados sob refrigeração a 0; 3; 6; 9 e 12 ± 1ºC e U.R. 87 ± 2%, sendo avaliados a cada 5 dias. Os frutos foram avaliados quanto à perda de massa, atividade respiratória, pH, acidez titulável, sólidos solúveis, ácido ascórbico, textura, pectina total e solúvel, atividade da enzima polifenoloxidase (PFO), compostos fenólicos e atividade antioxidante. Para frutos refrigerados a 9 e 12ºC, o pico respiratório atrasou em relação aos demais tratamentos, além de apresentarem as menores taxas respiratórias. O teor de sólidos solúveis aumentou com o tempo de armazenamento para todas as temperaturas, contudo, em 9 e 12ºC, esse aumento foi em menor proporção. A firmeza e o teor de ácido ascórbico também foram superiores nos frutos armazenados a 9 e 12ºC, enquanto os contéudos de pectina solúvel foram menores. Observou-se a diminuição da atividade da enzima PFO ao longo dos 30 dias do AR, independentemente da temperatura utilizada; entretanto, os menores valores foram encontrados nos frutos mantidos a 9 e 12ºC. Os frutos armazenados a 12ºC apresentaram os maiores conteúdos de compostos fenólicos totais e a maior atividade antioxidante ao final do experimento. Nesse sentido, a temperatura de 12ºC foi a mais efetiva na manutenção da qualidade pós-colheita das jabuticabas.

Avaliação das propriedades do polietileno de alta densidade produzido com catalisador Ziegler-Natta submetido à estrusão reativa com peróxidos orgânicos

A extrusão reativa do polietileno de alta densidade (PEAD) em presença de peróxidos orgânicos pode promover sua reticulação, provocando mudanças em suas propriedades. Isto deve-se à capacidade do peróxido orgânico de abstrair hidrogênios secundários e terciários da cadeia, podendo assim formar os radicais livres necessários à ocorrência da reticulação. Neste trabalho, amostras de pó de PEAD produzido com catalisador Ziegler-Natta, para utilização em processamento por injeção, sopro ou extrusão de filmes, foram extrusadas com o peróxido de dicumila e o 2,5-dimetil-2,5-di(t-butilperoxi)-hexano em teores de 0,001 a 0,08 pcp. Os produtos obtidos foram caracterizados quanto a suas taxas de fluidez (MFR), densidades, propriedades reológicas, físicas e mecânicas. Para a avaliação reológica foram analisadas as curvas de viscosidade em função da taxa de cisalhamento e determinadas as taxas de cisalhamento críticas, ambas no reômetro capilar. O comportamento viscoelástico foi avaliado pelos módulos de armazenamento e de perda e pela viscosidade complexa. A massa molar e sua distribuição foram determinadas por cromatografia de exclusão por tamanho (SEC). O percentual de reticulação foi verificado pela determinação do teor de material de solúveis em xileno. As propriedades mecânicas analisadas foram resistência à tração, à flexão, ao tensofissuramento e módulo de elasticidade. As propriedades analisadas foram relacionadas às estruturas dos produtos resultantes da extrusão reativa. Verificou-se que a extrusão reativa do PEAD com peróxidos orgânicos originou resinas com distribuição de massas molares mais larga, caráter mais pseudoplástico e com comportamento do fundido mais elástico do que as resinas não modificadas por peróxido. A reologia, dentre as técnicas analíticas utilizadas, apresentou maior sensibilidade às mudanças estruturais decorrentes da extrusão reativa. A extrusão reativa com peróxidos originou resinas com propriedades mecânicas diferenciadas, havendo incremento na resistência ao impacto Charpy e ao tensofissuramento e diminuição no módulo de elasticidade comparativamente às resinas não modificadas. A resistência à tração não apresentou variações significativas entre as resinas modificadas e as não modificadas. O peróxido que se mostrou mais eficiente na extrusão reativa foi o 2,5-dimetil-2,5-di(t-butilperoxi)-hexano.

Preparação e avaliação das propriedades de misturas de polietileno de baixa densidade com polietileno linear de baixa densidade

Misturas de Polietileno de Baixa Densidade (PEBD) com diferentes tipos e proporções de Polietilenos Lineares de Baixa Densidade (PELBD) foram preparadas em extrusora de rosca simples ou dupla a fim de verificar a influência destes últimos nas propriedades das misturas e a eficiência das extrusoras na preparação das mesmas. Para tanto foram utilizados polietilenos lineares comerciais, com estruturas moleculares diversas devido ao tipo de comonômeros de 1-octeno (C8), 1-hexeno (C6) ou 1-buteno (C4) e diferentes processos de polimerização. Polietilenos lineares de baixa densidade e polietileno de baixa densidade puros foram avaliados a fim de relacionar suas propriedades com suas estruturas. As misturas de PEBD com PELBD foram avaliadas através de reometria capilar e rotacional, calorimetria diferencial de varredura (DSC), plastometria e análise dinâmico-mecânica (DMA). As misturas de PEBD com PELBD com comonômero 1-buteno e 1-octeno, preparadas em extrusora de rosca simples ou dupla, não apresentaram diferenças no perfil das curvas de viscosidade, observando-se, entretanto, diferenças no perfil das mesmas para as misturas de PEBD com o PELBD com comonômero 1-hexeno. Verificou-se que os valores de índice de fluidez não variaram linearmente com a adição do PELBD na mistura Verificou-se que a adição de PELBD no PEBD modifica significativamente a viscosidade aparente da mistura na faixa de taxa de cisalhamento avaliada. Os polietilenos lineares de baixa densidade apresentaram deformação majoritariamente viscosa quando submetidos a condições cisalhantes e o módulo de perda G” foi superior ao módulo de armazenamento G’. Verificou-se que com o aumento da massa molar do PELBD e do teor deste na mistura ocorreu um aumento do módulo de perda G”. O aumento de cerca de 2% no teor de comonômero não modifica o comportamento viscoelástico do PELBD puro. Pela avaliação dos termogramas das misturas, observou-se que o aumento da concentração de PELBD, causa uma variação no comportamento térmico das mesmas com o conseqüente alargamento da faixa de fusão. O aumento na massa molar dos PELBD de 67.200 g/mol a 153.500 g/mol não influencia significativamente o comportamento térmicos dos mesmos.

Efeito da salinidade, densidade de estocagem e da infecção hipodermal e necrose hematopoiética (IHHN) na imunidade do camarão Litopenaeus vannamei cultivados em fazendas do Rio Grande do Norte

The main problem faced by the shrimp industry are the infectious diseases. The hypodermal and hematopoietic necrosis infection (IHHN) is one of the major cause of disease in the cultured shrimp, Litopenaeus vannamei. Environmental changes involving water quality, oxygen concentration, salinity, temperature, stocking density, presence of pathogens, among others, triggering a stressing condition for the cultured shrimp, weakening them and allowing the outbreak of diseases. The stress on the animal leads to a change in the molecules immune response components, which can be used as indicators of shrimp health. Thus, the objective of the present study was to evaluate the effect of salinity, stocking density and IHHNV infection on the L. vannamei shrimp. The immune parameters used to check the shrimp health were the total hemocytes counts (THC), the agglutinating activity (AA) and the clotting time (CT) of the serum of shrimp. These parameters were analyzed in healthy and IHHNV-infected shrimp, grown in low (0-0.5 ), medium (19-24 ) and high (> 38 ) salinity, and extensive (7-12 cam.m-2), semi-intensive (15-25 cam.m-2) and intensive (33-45 cam.m -2) stocking density. The IHHNV infection rate was significantly higher in low salinity (P<0.005) and intensive density (P<0.005), both stressful conditions for L. vannamei. Low salinity significantly increased THC (P<0.05) and decreased and CT (P<0.05) in healthy and infected shrimp, but AA (P<0.05) significantly decreased in healthy shrimp at medium salinity. Culture intensification did not affect the THC, AA and CT of healthy and infected shrimp (P>0.05). The IHHNV infection did not affect any immune parameters of shrimp cultured at different salinities and stocking densities. It is necessary to emphasize that this study was conducted in shrimp grown in ponds, where several environmental factors are acting simultaneously. Thus, further studies are needed about the influence of other environmental factors on the immune parameters of shrimp cultured in pond

Caracterização físico-química, bioquímica e funcional da jabuticaba armazenada sob diferentes temperaturas

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade pós-colheita de jabuticabas submetidas a diferentes temperaturas de armazenamento refrigerado (AR). Após a colheita, os frutos fisiologicamente maduros foram acondicionados em bandejas de poliestireno expandido (EPS), revestidas por filme plástico de polietileno de baixa densidade (PEBD) e armazenados sob refrigeração a 0; 3; 6; 9 e 12 ± 1ºC e U.R. 87 ± 2%, sendo avaliados a cada 5 dias. Os frutos foram avaliados quanto à perda de massa, atividade respiratória, pH, acidez titulável, sólidos solúveis, ácido ascórbico, textura, pectina total e solúvel, atividade da enzima polifenoloxidase (PFO), compostos fenólicos e atividade antioxidante. Para frutos refrigerados a 9 e 12ºC, o pico respiratório atrasou em relação aos demais tratamentos, além de apresentarem as menores taxas respiratórias. O teor de sólidos solúveis aumentou com o tempo de armazenamento para todas as temperaturas, contudo, em 9 e 12ºC, esse aumento foi em menor proporção. A firmeza e o teor de ácido ascórbico também foram superiores nos frutos armazenados a 9 e 12ºC, enquanto os contéudos de pectina solúvel foram menores. Observou-se a diminuição da atividade da enzima PFO ao longo dos 30 dias do AR, independentemente da temperatura utilizada; entretanto, os menores valores foram encontrados nos frutos mantidos a 9 e 12ºC. Os frutos armazenados a 12ºC apresentaram os maiores conteúdos de compostos fenólicos totais e a maior atividade antioxidante ao final do experimento. Nesse sentido, a temperatura de 12ºC foi a mais efetiva na manutenção da qualidade pós-colheita das jabuticabas.