Real-time monitoring of the silicidation process of tungsten filaments at high temperature used as catalysers for silane decomposition

The scope of this work is the systematic study of the silicidation process affecting tungsten filaments at high temperature (1900ºC) used for silane decomposition in the hot-wire chemical vapour deposition technique (HWCVD). The correlation between the electrical resistance evolution of the filaments, Rfil(t), and the different stages of the their silicidation process is exposed. Said stages correspond to: the rapid formation of two WSi2 fronts at the cold ends of the filaments and their further propagation towards the middle of the filaments; and, regarding the hot central portion of the filaments: a initial stage of silicon dissolution into the tungsten bulk, with a random duration for as-manufactured filaments, followed by the inhomogeneous nucleation of W5Si3 (which is later replaced by WSi2) and its further growth towards the filaments core. An electrical model is used to obtain real-time information about the current status of the filaments silicidation process by simply monitoring their Rfil(t) evolution during the HWCVD process. It is shown that implementing an annealing pre-treatment to the filaments leads to a clearly repetitive trend in the monitored Rfil(t) signatures. The influence of hydrogen dilution of silane on the filaments silicidation process is also discussed.

A cartography of the Van der Waals territory

The distribution of distances from atoms of a particular element E to a probe atom X (oxygen in most cases), both bonded and intermolecular non-bonded contacts, has been analyzed. In general, the distribution is characterized by a maximum at short EX distances corresponding to chemical bonds, followed by a range of unpopulated distances the van der Waals gap and a second maximum at longer distances the van der Waals peak superimposed on a random distribution function that roughly follows a d3 dependence. The analysis of more than five million interatomic"non-bonded" distances has led to the proposal of a consistent set of van der Waals radii for most naturally occurring elements, and its applicability to other element pairs has been tested for a set of more than three million data, all of them compared to over one million bond distances.

Estudi de l'impacte ecotoxicològic de l'insecticida imidacloprid en diferents compartiments ambientals

En les darreres dècades la necessitat d’una major producció en l’agricultura ha implicat l’ús de productes químics per a millorar la producció. Entre aquests productes trobem els insecticides que, tot i ser específics per a determinades funcions, en molts casos acaben afectant també a altres organismes que no en són la diana. Els assajos d’ecotoxicitat són una eina clau per a determinar el grau d’afectació d’aquests insecticides. En aquest estudi es pretén determinar l’efecte de l’aplicació directa en el sòl de les dosis recomanades de l’insecticida Confidor 20SL (amb imidacloprid com a principi actiu) sobre Eisenia fetida i dels lixiviats d’aquests sòls sobre Daphnia magna i Selenastrum capricornutum simulant fenòmens d’escorrentia o lixiviació naturals. En el cas de E.fetida s’obté una LC50 de 24.71 mg/kg sòl i per la reproducció un valor de EC50 de 8.41 mg/kg sòl. S’observa allunyament en totes les dosis utilitzades i la EC50 és de 2.57 mg/kg sòl. No s’han pogut determinar efectes a nivell neurològic a partir de la determinació de l’activitat de l’ AChE. A l’exposar D.magna als lixiviats del sòl contaminat no s’han observat efectes clars ni en la mortalitat ni en la reproducció. El mateix succeeix amb S.capricornutum. Les dosis d’aplicació del pesticida Confidor, representen una amenaça per a E.fetida pel que fa a efectes subletals però no podem dir el mateix per als organismes aquàtics.

Estudi de la capacitat del suro com a material adsorbent de pesticides

La presència de pesticides en el medi ambient pot comportar efectes nocius pel propi medi i la salut humana, fet que, en alguns casos, converteix en necessària la seva eliminació. Un dels mètodes utilitzats per dur a terme aquesta eliminació és la sorció de contaminats sobre materials adsorbents. Per tal de fer d’aquest mètode un procés sostenible cal investigar nous materials capaços de retenir els contaminants. El suro és la part més externa de l’escorça de l’alzina surera: Quercus Suber L. S’extreu cada 5- 10 anys depenent de la regió i es caracteritza per ser una font natural, renovable i biodegradable amb una heterogènia composició química que el converteix en un material potencialment apte com a adsorbent d’un ampli rang de contaminants. En aquest context, l’objectiu principal d’aquest treball és investigar l’afinitat d’adsorció del suro amb quatre pesticides de diferent hidrofobicitat i estructura química i estudiar el paper que hi juguen els seus compostos químics (extractius, suberina, lignina i polisacàrids) en aquest procés de sorció. Els pesticides investigats han estat: Metamitron: poc hidrofòbic (logKow = 0.83) i de caràcter molecular, Alaclor: moderadament hidrofòbic (logKow = 2.80) i de caràcter iònic (pKa = 0.62), 2,4-D: moderadament hidrofòbic (logKow = 2.81) i de caràcter iònic (pKa = 2.64) i Clorpirifos: molt hidrofòbic (logKow = 4.92) i de caràcter molecular

Lipase Improvement: Goals and strategies

Lipases have received great attention as industrial biocatalysts in areas like oils and fats processing, detergents, baking, cheese making, surface cleaning, or fine chemistry . They can catalyse reactions of insoluble substrates at the lipid-water interface, preserving their catalytic activity in organic solvents. This makes of lipases powerful tools for catalysing not only hydrolysis, but also various reverse reactions such as esterification, transesterification, aminolysis, or thiotransesterifications in anhydrous organic solvents. Moreover, lipases catalyse reactions with high specificity, regio and enantioselectivity, becoming the most used enzymes in synthetic organic chemistry. Therefore, they display important advantages over classical catalysts, as they can catalyse reactions with reduced side products, lowered waste treatment costs, and under mild temperature and pressure conditions. Accordingly, the use of lipases holds a great promise for green and economical process chemistry.

Centro de Biomedicina Experimental (CEBEGA), Santiago de Compostela

Award-winning

Nucleophile-Catalyzed Additions to Activated Triple Bonds. Protection of Lactams, Imides, and Nucleosides with MocVinyl and Related Groups

Additions of lactams, imides, (S)-4-benzyl-1,3-oxazolidin-2-one, 2-pyridone, pyrimidine-2,4-diones (AZT derivatives), or inosines to the electron-deficient triple bonds of methyl propynoate, tert-butyl propynoate, 3-butyn-2-one, N-propynoylmorpholine, or N-methoxy-N-methylpropynamide in the presence of many potential catalysts were examined. DABCO and, second, DMAP appeared to be the best (highest reaction rates and E/Z ratios), while RuCl3, RuClCp*(PPh3)2, AuCl, AuCl(PPh3), CuI, and Cu2(OTf)2 were incapable of catalyzing such additions. The groups incorporated (for example, the 2-(methoxycarbonyl)ethenyl group that we name MocVinyl) serve as protecting groups for the above-mentioned heterocyclic CONH or CONHCO moieties. Deprotections were accomplished via exchange with good nucleophiles: the 1-dodecanethiolate anion turned out to be the most general and efficient reagent, but in some particular cases other nucleophiles also worked (e.g., MocVinyl-inosines can be cleaved with succinimide anion). Some structural and mechanistic details have been accounted for with the help of DFT and MP2 calculations.

Experiencia de 10 años de innovación docente en la Unidad de Laboratorios Docentes (ULD) de la Facultad de Farmacia

[spa]En este trabajo se describe la experiencia de innovación docente desarrollada en la ULD a lo largo de los 10 años de existencia. Se comentan algunos de los indicadores del sistema de gestión de la calidad así como su evolución y los resultados más representativos obtenidos en su alimentación. El objetivo de este proyecto es introducir aspectos de la gestión de la calidad, seguridad, salud y medio ambiente en la formación de los estudiantes para que los apliquen a lo largo del desarrollo de las prácticas. De esta forma, podrán adquirir una formación transversal adicional que difícilmente le será transmitida a través de las diferentes asignaturas de la licenciatura y que mejorará sus competencias y facilitará su acceso al ámbito laboral. También se pretende contribuir en la mejora del funcionamiento y las infraestructuras de los laboratorios de prácticas de la facultad. [eng] In the following work it is summarized the innovative experience carried out by the ULD besides showing the results obtained from the different indicators that allow to evaluate the efficiency of the quality management system. The aim is to improve the management of the practical teaching by introducing aspects of quality management, safety, health and environment in the formation of the students. In such a way, they would be able to acquire a transverse additional formation that difficultly would be transmitted across the different subjects of the degree and that would improve their competitions when acceding to the working world.

Facultat de Quimica i Enologia, Tarragona

Descripció del projecte. S’han de destacar les innovacions i aportacions a l’avanç del coneixement que incorpora el projecte. Es poden incorporar memòries, plànols, fotografies, esbossos, etc. També l’adreça web si s’ha penjat més informació sobre el projecte a la web.www.arqa.comDESCRIPCIÓ DE L'EDIFICI: El projecte planteja, la construcció de la nova Facultat de Química i Enologia, per la Universitat Rovira i Virgili, a Tarragona. L'edifici, que segueix el traç i la concepció a planta de l'Escola de Enginyers, situat a la parcel•la del límit inferior i situat cara al Sud; i que preveu la seva connexió, a través del carrer del Mig.La disposició de la Facultat de Química i Enologia, ve ordenada, per dos cossos, disposats, paral•lels al carrer de les Escoles, on es situen els laboratoris docents, i les aules. A la zona superior de la parcel•la, es situen, formalitzant una disposició en forma de U, els departaments i laboratoris de investigació. Disposat entre la U dels departaments i el volum corresponent als laboratoris docents es disposen un doble volum que es situen la Direcció i secretaria dels departaments i l'altre volum corresponent als decanats de las dues Facultats.

Experiencia de 10 años de innovación docente en la Unidad de Laboratorios Docentes (ULD) de la Facultad de Farmacia

[spa]En este trabajo se describe la experiencia de innovación docente desarrollada en la ULD a lo largo de los 10 años de existencia. Se comentan algunos de los indicadores del sistema de gestión de la calidad así como su evolución y los resultados más representativos obtenidos en su alimentación. El objetivo de este proyecto es introducir aspectos de la gestión de la calidad, seguridad, salud y medio ambiente en la formación de los estudiantes para que los apliquen a lo largo del desarrollo de las prácticas. De esta forma, podrán adquirir una formación transversal adicional que difícilmente le será transmitida a través de las diferentes asignaturas de la licenciatura y que mejorará sus competencias y facilitará su acceso al ámbito laboral. También se pretende contribuir en la mejora del funcionamiento y las infraestructuras de los laboratorios de prácticas de la facultad. [eng] In the following work it is summarized the innovative experience carried out by the ULD besides showing the results obtained from the different indicators that allow to evaluate the efficiency of the quality management system. The aim is to improve the management of the practical teaching by introducing aspects of quality management, safety, health and environment in the formation of the students. In such a way, they would be able to acquire a transverse additional formation that difficultly would be transmitted across the different subjects of the degree and that would improve their competitions when acceding to the working world.

Nucleophile-Catalyzed Additions to Activated Triple Bonds. Protection of Lactams, Imides, and Nucleosides with MocVinyl and Related Groups

Additions of lactams, imides, (S)-4-benzyl-1,3-oxazolidin-2-one, 2-pyridone, pyrimidine-2,4-diones (AZT derivatives), or inosines to the electron-deficient triple bonds of methyl propynoate, tert-butyl propynoate, 3-butyn-2-one, N-propynoylmorpholine, or N-methoxy-N-methylpropynamide in the presence of many potential catalysts were examined. DABCO and, second, DMAP appeared to be the best (highest reaction rates and E/Z ratios), while RuCl3, RuClCp*(PPh3)2, AuCl, AuCl(PPh3), CuI, and Cu2(OTf)2 were incapable of catalyzing such additions. The groups incorporated (for example, the 2-(methoxycarbonyl)ethenyl group that we name MocVinyl) serve as protecting groups for the above-mentioned heterocyclic CONH or CONHCO moieties. Deprotections were accomplished via exchange with good nucleophiles: the 1-dodecanethiolate anion turned out to be the most general and efficient reagent, but in some particular cases other nucleophiles also worked (e.g., MocVinyl-inosines can be cleaved with succinimide anion). Some structural and mechanistic details have been accounted for with the help of DFT and MP2 calculations.

Eficàcia de bacteris de l’àcid làctic en el control biològic del foc bacterià

El foc bacterià és una malaltia de quarantena a la Unió Europea causada pel bacteri Erwinia amylovora. Aquesta malaltia afecta fonamentalment a plantes de la família de les Rosàcies, en la que s’inclouen arbres fruiters de gran interès econòmic i diverses espècies ornamentals i silvestres.Els mètodes disponibles pel control del foc bacterià es limiten a tractaments amb productes químics combinats amb pràctiques culturals. A la Unió Europea, hi ha pocs productes basats en compostos químics autoritzats i els disponibles tenen una eficàcia reduïda i es restringeixen pràcticament als derivats del coure. Degut a aquesta limitació existeix la necessitat de continuar investigant i estudiar estratègies alternatives o complementàries a l’ús de productes químics pel control d’aquesta malaltia.Aquest treball de fi de carrera s’inclou dins el grup de patologia vegetal de l’INTEA-CIDSAV (Institut de Tecnologia Alimentària - Centre d’Innovació i Desenvolupament en Sanitat Vegetal) de la Universitat de Girona i s’emmarca dins el projecte d’investigació de control biotecnològic del foc bacterià. Aquest projecte té com a objectiu obtenir soques de bacteris de l’àcid làctic, amb activitat antibacteriana per a ser utilitzades com a agents de control biològic. El treball es centra principalment en la determinació ex vivo (sobre teixit biològic però fora de l’organisme en condicions naturals) i in vivo (sobre l’organisme viu) de l’eficàcia de diferents soques de bacteris de l’àcid làctic pel control de la infecció causada per E. amylovora; i en l’avaluació de la capacitat de supervivència i colonització dels bacteris de l’àcid làctic en material vegetal. De les soques de bacteris de l’àcid làctic estudiades, es seleccionen les més eficaces pel control de la infecció per E. amylovora en fulla

Assaig d’aclarida química, a partir de l’aplicació d’àcid giberèl•lic (Ralex®), en dos varietats de presseguer (Prunus persica L. Bastch)

L’ús de fitorreguladors com aclaridors químics en el cultiu del presseguer és una pràctica que no s’utilitza en la majoria d’explotacions comercials. Actualment l’aclarida es realitza de forma manual. Els assajos realitzats en dos varietats de presseguer, Zephyr i Fairlane, tenen per objectiu determinar l’eficàcia de l’aplicació d’àcid giberèl•lic (Ralex®) per a reduir la inducció de gemmes florals l’any següent a la seva aplicació. L’aplicació de 3,3 l/ha d’un formulat a base d’àcid giberèl•lic (Ralex®) en la primera quinzena de juliol ha reduït de forma significativa el nombre de flors en la varietat Zephyr, tot i que en Fairlane l’efecte no ha estat tant clar. Pel que fa a la qualitat dels fruits, val a dir que el tractament no ha mostrat, en aquest assaig, cap efecte de significació agronòmicament remarcable.

Comparación de la eficacia de distintos productos químicos aplicados mediante tratamiento aéreo en el control del muérdago (Viscum album) sobre Pinus halepensis

El objetivo de este trabajo fue comparar la eficacia de diversos productos químicos en el control del muérdago (Viscum album var austriacum) sobre Pinus halepensis. La experiencia consistió en la aplicación mediante tratamiento aéreo de diversas concentraciones de etefon, ácido giberélico y glifosato. Las combinaciones de ácido giberélico y glifosato obtuvieron las mayores eficacias, especialmente la que aplicó 7,8 g/ha de ácido giberélico y 540 g/ha de glifosato.

La naturalesa de l'enllaç químic. Contribucions de Linus Pauling

Aquest treball comença amb un breu repàs de l'evolució històrica del concepte d'enllaç químic, seguit d'una introducció als dos models que, en el marc de la mecànica quàntica, es fan servir actualment per explicar aquell concepte (orbitals moleculars i enllaç-valència). Després d'aquesta introducció, es presenten les principals aportacions fetes per Linus Pauling en relació amb l'enllac, la major part de les quals s'enquadren en el context enllaç-valència. El treball de Heitler i London, considerat com l'inici del model enllaç-valència, posa de manifest que, quan els electrons que formen l'enllaç tenen els seus spins antiparal•lels, se situen preferentment entre els nuclis i poden llavors atreure'ls amb intensitat sufficient per vèncer la repulsió internuclear. En paraules de Pauling, la força química és una força d'origen electrostàtic, que pot ser atractiva o repulsiva depenent de l'orientació relativa dels spins electronics. El treball de Pauling relacionat amb la comprensió de l'enllaç és molt ampli. Una de les claus per entendre el seu èxit es deu a la concurrència de dos factors: la seva condició de químic, d'una Banda, i, de l'altra, el seu coneixement de la mecànica quàntica quan tot just s'estava desenvolupant en un restringit cercle de físics teòrics. Aquesta formació li permeté entroncar els conceptes quàntics amb el model de Lewis, ben conegut per la resta de químics. Destaquem l'especial rellevància de les publications dels anys trenta, les quals inclouen les contribucions més importants en relació amb la naturalesa de l'enllaç. Una d'aquestes és el concepte d'hibridació, el qual, malgrat el seu actual desprestigi per part de molts químics quàntics, ha tingut una importància històrica cabdal, en permetre racionalitzar l'estructura de la major part de les molècules i, en particular, dels complexos dels metalls de transició. Una altra contribució rellevant es el concepte de ressonància, desenvolupat per explicar l'estructura de les molècules que, com el benzè, no es poden representar amb una sola estructura de Lewis. Una aplicació menys coneguda d'aquest concepte fou el model introduït per Pawling per explicar les especials propietats dels metalls. El treball conclou amb una breu incursió en les actuals perspectives del mètode enllaç-valència. En els últims anys, aquest mètode ha recuperat interès gràcies als seus avantatges de cara a la interpretació dels resultats de sofisticats càlculs mecanoquàntics utilitzant les idees intuïtives que, de manera quasi constant, fan servir els químics en els seus raonaments. Aquest és, de fet, el punt clau que Pauling ha defensat al llarg de la seva carrera científica i que, malgrat el seu indiscutible interès, queda, de vegades, relegat a un segon terme a causa d'una excessiva preocupació per la precisió dels càlculs.