Studies of molecular bonding, interactions and decomposition reactions on the (001) surface of ruthenium

The interactions of N₂, formic acid and acetone on the Ru(001) surface are studied using thermal desorption mass spectrometry (TDMS), electron energy loss spectroscopy (EELS), and computer modeling.

Low energy electron diffraction (LEED), EELS and TDMS were used to study chemisorption of N₂ on Ru(001). Adsorption at 75 K produces two desorption states. Adsorption at 95 K fills only the higher energy desorption state and produces a (√3 x √3)R30° LEED pattern. EEL spectra indicate both desorption states are populated by N₂ molecules bonded "on-top" of Ru atoms.

Monte Carlo simulation results are presented on Ru(001) using a kinetic lattice gas model with precursor mediated adsorption, desorption and migration. The model gives good agreement with experimental data. The island growth rate was computed using the same model and is well fit by R(t)^m - R(t₀)^m = At, with m approximately 8. The island size was determined from the width of the superlattice diffraction feature.

The techniques, algorithms and computer programs used for simulations are documented. Coordinate schemes for indexing sites on a 2-D hexagonal lattice, programs for simulation of adsorption and desorption, techniques for analysis of ordering, and computer graphics routines are discussed.

The adsorption of formic acid on Ru(001) has been studied by EELS and TDMS. Large exposures produce a molecular multilayer species. A monodentate formate, bidentate formate, and a hydroxyl species are stable intermediates in formic acid decomposition. The monodentate formate species is converted to the bidentate species by heating. Formic acid decomposition products are CO₂, CO, H₂, H₂O and oxygen adatoms. The ratio of desorbed CO with respect to CO₂ increases both with slower heating rates and with lower coverages.

The existence of two different forms of adsorbed acetone, side-on, bonded through the oxygen and acyl carbon, and end-on, bonded through the oxygen, have been verified by EELS. On Pt(111), only the end-on species is observed. On dean Ru(001) and p(2 x 2)O precovered Ru(001), both forms coexist. The side-on species is dominant on clean Ru(001), while O stabilizes the end-on form. The end-on form desorbs molecularly. Bonding geometry stability is explained by surface Lewis acidity and by comparison to organometallic coordination complexes.

Estudo dos fenômenos de transporte em cromatografia através da aplicação de modelos de rede e estocásticos

O estudo dos diferentes fenômenos de separação tem sido cada vez mais importante para os diferentes ramos da indústria e ciência. Devido à grande capacidade computacional atual, é possível modelar e analisar os fenômenos cromatográficos a nível microscópico. Os modelos de rede vêm sendo cada vez mais utilizados, para representar processos de separação por cromatografia, pois através destes pode-se representar os aspectos topológicos e morfológicos dos diferentes materiais adsorventes disponíveis no mercado. Neste trabalho visamos o desenvolvimento de um modelo de rede tridimensional para representação de uma coluna cromatográfica, a nível microscópico, onde serão modelados os fenômenos de adsorção, dessorção e dispersão axial através de um método estocástico. Também foram utilizadas diferentes abordagens com relação ao impedimento estérico Os resultados obtidos foram comparados a resultados experimentais. Depois é utilizado um modelo de rede bidimensional para representar um sistema de adsorção do tipo batelada, mantendo-se a modelagem dos fenômenos de adsorção e dessorção, e comparados a sistemas reais posteriormente. Em ambos os sistemas modelados foram analisada as constantes de equilíbrio, parâmetro fundamental nos sistemas de adsorção, e por fim foram obtidas e analisadas isotermas de adsorção. Foi possível concluir que, para os modelos de rede, os fenômenos de adsorção e dessorção bastam para obter perfis de saída similares aos vistos experimentalmente, e que o fenômeno da dispersão axial influência menos que os fenômenos cinéticos em questão

Kinetic investigations of heterogeneously catalyzed reactions on the Ru(001) and Pt(110)-(1x2) surfaces

The initial probabilities of activated, dissociative chemisorption of methane and ethane on Pt(110)-(1 x 2) have been measured. The surface temperature was varied from 450 to 900 K with the reactant gas temperature constant at 300 K. Under these conditions, we probe the kinetics of dissociation via trapping-mediated (as opposed to 'direct') mechanism. It was found that the probabilities of dissociation of both methane and ethane were strong functions of the surface temperature with an apparent activation energies of 14.4 kcal/mol for methane and 2.8 kcal/mol for ethane, which implys that the methane and ethane molecules have fully accommodated to the surface temperature. Kinetic isotope effects were observed for both reactions, indicating that the C-H bond cleavage was involved in the rate-limiting step. A mechanistic model based on the trapping-mediated mechanism is used to explain the observed kinetic behavior. The activation energies for C-H bond dissociation of the thermally accommodated methane and ethane on the surface extracted from the model are 18.4 and 10.3 kcal/mol, respectively.

The studies of the catalytic decomposition of formic acid on the Ru(001) surface with thermal desorption mass spectrometry following the adsorption of DCOOH and HCOOH on the surface at 130 and 310 K are described. Formic acid (DCOOH) chemisorbs dissociatively on the surface via both the cleavage of its O-H bond to form a formate and a hydrogen adatom, and the cleavage of its C-O bond to form a carbon monoxide, a deuterium adatom and an hydroxyl (OH). The former is the predominant reaction. The rate of desorption of carbon dioxide is a direct measure of the kinetics of decomposition of the surface formate. It is characterized by a kinetic isotope effect, an increasingly narrow FWHM, and an upward shift in peak temperature with Ɵ_T, the coverage of the dissociatively adsorbed formic acid. The FWHM and the peak temperature change from 18 K and 326 K at Ɵ_T = 0.04 to 8 K and 395 K at Ɵ_T = 0.89. The increase in the apparent activation energy of the C-D bond cleavage is largely a result of self-poisoning by the formate, the presence of which on the surface alters the electronic properties of the surface such that the activation energy of the decomposition of formate is increased. The variation of the activation energy for carbon dioxide formation with Ɵ_T accounts for the observed sharp carbon dioxide peak. The coverage of surface formate can be adjusted over a relatively wide range so that the activation energy for C-D bond cleavage in the case of DCOOH can be adjusted to be below, approximately equal to, or well above the activation energy for the recombinative desorption of the deuterium adatoms. Accordingly, the desorption of deuterium was observed to be governed completely by the desorption kinetics of the deuterium adatoms at low Ɵ_T, jointly by the kinetics of deuterium desorption and C-D bond cleavage at intermediate Ɵ_T, and solely by the kinetics of C-D bond cleavage at high Ɵ_T. The overall branching ratio of the formate to carbon dioxide and carbon monoxide is approximately unity, regardless the initial coverage Ɵ_T, even though the activation energy for the production of carbon dioxide varies with Ɵ_T. The desorption of water, which implies C-O bond cleavage of the formate, appears at approximately the same temperature as that of carbon dioxide. These observations suggest that the cleavage of the C-D bond and that of the C-O bond of two surface formates are coupled, possibly via the formation of a short-lived surface complex that is the precursor to to the decomposition.

The measurement of steady-state rate is demonstrated here to be valuable in determining kinetics associated with short-lived, molecularly adsorbed precursor to further reactions on the surface, by determining the kinetic parameters of the molecular precursor of formaldehyde to its dissociation on the Pt(110)-(1 x 2) surface.

Overlayers of nitrogen adatoms on Ru(001) have been characterized both by thermal desorption mass spectrometry and low-energy electron diffraction, as well as chemically via the postadsorption and desorption of ammonia and carbon monoxide.

The nitrogen-adatom overlayer was prepared by decomposing ammonia thermally on the surface at a pressure of 2.8 x 10^(-6) Torr and a temperature of 480 K. The saturated overlayer prepared under these conditions has associated with it a (√247/10 x √247/10)R22.7° LEED pattern, has two peaks in its thermal desorption spectrum, and has a fractional surface coverage of 0.40. Annealing the overlayer to approximately 535 K results in a rather sharp (√3 x √3)R30° LEED pattern with an associated fractional surface coverage of one-third. Annealing the overlayer further to 620 K results in the disappearance of the low-temperature thermal desorption peak and the appearance of a rather fuzzy p(2x2) LEED pattern with an associated fractional surface coverage of approximately one-fourth. In the low coverage limit, the presence of the (√3 x √3)R30° N overlayer alters the surface in such a way that the binding energy of ammonia is increased by 20% relative to the clean surface, whereas that of carbon monoxide is reduced by 15%.

A general methodology for the indirect relative determination of the absolute fractional surface coverages has been developed and was utilized to determine the saturation fractional coverage of hydrogen on Ru(001). Formaldehyde was employed as a bridge to lead us from the known reference point of the saturation fractional coverage of carbon monoxide to unknown reference point of the fractional coverage of hydrogen on Ru(001), which is then used to determine accurately the saturation fractional coverage of hydrogen. We find that ƟSAT/H = 1.02 (±0.05), i.e., the surface stoichiometry is Ru : H = 1 : 1. The relative nature of the method, which cancels systematic errors, together with the utilization of a glass envelope around the mass spectrometer, which reduces spurious contributions in the thermal desorption spectra, results in high accuracy in the determination of absolute fractional coverages.

Análise de unidades de pré-purificação de ar por adsorção

Os principais constituintes do ar, nitrogênio, oxigênio e argônio, estão cada vez mais presentes nas indústrias, onde são empregados nos processos químicos, para o transporte de alimentos e processamento de resíduos. As duas principais tecnologias para a separação dos componentes do ar são a adsorção e a destilação criogênica. Entretanto, para ambos os processos é necessário que os contaminantes do ar, como o gás carbônico, o vapor dágua e hidrocarbonetos, sejam removidos para evitar problemas operacionais e de segurança. Desta forma, o presente trabalho trata do estudo do processo de pré-purificação de ar utilizando adsorção. Neste sistema a corrente de ar flui alternadamente entre dois leitos adsorvedores para produzir ar purificado continuamente. Mais especificamente, o foco da dissertação corresponde à investigação do comportamento de unidades de pré-purificação tipo PSA (pressure swing adsorption), onde a etapa de dessorção é realizada pela redução da pressão. A análise da unidade de pré-purificação parte da modelagem dos leitos de adsorção através de um sistema de equações diferenciais parciais de balanço de massa na corrente gasosa e no leito. Neste modelo, a relação de equilíbrio relativa à adsorção é descrita pela isoterma de Dubinin-Astakhov estendida para misturas multicomponentes. Para a simulação do modelo, as derivadas espaciais são discretizadas via diferenças finitas e o sistema de equações diferenciais ordinárias resultante é resolvido por um solver apropriado (método das linhas). Para a simulação da unidade em operação, este modelo é acoplado a um algoritmo de convergência relativo às quatro etapas do ciclo de operação: adsorção, despressurização, purga e dessorção. O algoritmo em questão deve garantir que as condições finais da última etapa são equivalentes às condições iniciais da primeira etapa (estado estacionário cíclico). Desta forma, a simulação foi implementada na forma de um código computacional baseado no ambiente de programação Scilab (Scilab 5.3.0, 2010), que é um programa de distribuição gratuita. Os algoritmos de simulação de cada etapa individual e do ciclo completo são finalmente utilizados para analisar o comportamento da unidade de pré-purificação, verificando como o seu desempenho é afetado por alterações nas variáveis de projeto ou operacionais. Por exemplo, foi investigado o sistema de carregamento do leito que mostrou que a configuração ideal do leito é de 50% de alumina seguido de 50% de zeólita. Variáveis do processo foram também analisadas, a pressão de adsorção, a vazão de alimentação e o tempo do ciclo de adsorção, mostrando que o aumento da vazão de alimentação leva a perda da especificação que pode ser retomada reduzindo-se o tempo do ciclo de adsorção. Mostrou-se também que uma pressão de adsorção maior leva a uma maior remoção de contaminantes.

Sputtering of insulators in the electronic stopping region

Using track detectors we have measured sputtering yields induced by MeV light ions incident on a uranium containing glass, UO₂ and UF₄. No deviation from the behavior predicted by the Sigmund theory was detected in the glass or the UO₂. The same was true for UF₄ bombarded with ⁴He at 1 MeV and with ¹⁶O and ²⁰Ne at 100 keV. In contrast to this, 4.75 MeV ¹⁹F(+2) sputters uranium from UF₄ with a yield of 5.6 ± 1.0, which is about 3 orders of magnitude larger than expected from the Sigmund theory. The energy dependence of the yield indicates that it is generated by electronic rather than nuclear stopping processes. The yield depends on the charge state of the incident fluorine but not on the target temperature. We have also measured the energy spectrum of the uranium sputtered from the UF₄. Ion explosions, thermal spikes, chemical rearrangement and induced desorption are considered as possible explanations for the anomalous yields.

新型多氮杂环金属配合物的合成及其光谱研究

采用溶液析出法,合成了以2-（2′-羟基-5′-甲基苯基）苯并三唑（HMPB）为配体的多氮杂环金属配合物M（HMPB）2（M=Co,Ni）,利用元素分析、激光解析飞行时间质谱等进行了表征,并研究了新配合物的红外特征光谱和紫外-可见电子吸收光谱。结果表明：HMPB配体通过N和O原子与中心金属以二齿形式配位,中心金属的配位数为4;配合物红外特征吸收谱带位于400～2 500 cm^-1,形成金属配合物后,2-（2′-羟基-5′-甲基苯基）苯并三唑的羟基的伸缩振动吸收、CN振动峰和C─O特征吸收有明显改变,同时确定了配位键M─N和M─O的特征峰位置;配合物在紫外区有强吸收,其最大吸收峰位于335～345 nm。

Mass spectrometry coupled to imaging techniques: The better the view the greater the challenge

These are definitively exciting times for membrane lipid researchers. Once considered just as the cell membrane building blocks, the important role these lipids play is steadily being acknowledged. The improvement occurred in mass spectrometry techniques (MS) allows the establishment of the precise lipid composition of biological extracts. However, to fully understand the biological function of each individual lipid species, we need to know its spatial distribution and dynamics. In the past 10 years, the field has experienced a profound revolution thanks to the development of MS-based techniques allowing lipid imaging (MSI). Images reveal and verify what many lipid researchers had already shown by different means, but none as convincing as an image: each cell type presents a specific lipid composition, which is highly sensitive to its physiological and pathological state. While these techniques will help to place membrane lipids in the position they deserve, they also open the black box containing all the unknown regulatory mechanisms accounting for such tailored lipid composition. Thus, these results urges to different disciplines to redefine their paradigm of study by including the complexity revealed by the MSI techniques.

Problemas direto e inverso de processos de separação em leito móvel simulado mediante mecanismos cinéticos de adsorção

Diversas aplicações industriais relevantes envolvem os processos de adsorção, citando como exemplos a purificação de produtos, separação de substâncias, controle de poluição e umidade entre outros. O interesse crescente pelos processos de purificação de biomoléculas deve-se principalmente ao desenvolvimento da biotecnologia e à demanda das indústrias farmacêutica e química por produtos com alto grau de pureza. O leito móvel simulado (LMS) é um processo cromatográfico contínuo que tem sido aplicado para simular o movimento do leito de adsorvente, de forma contracorrente ao movimento do líquido, através da troca periódica das posições das correntes de entrada e saída, sendo operado de forma contínua, sem prejuízo da pureza das correntes de saída. Esta consiste no extrato, rico no componente mais fortemente adsorvido, e no rafinado, rico no componente mais fracamente adsorvido, sendo o processo particularmente adequado a separações binárias. O objetivo desta tese é estudar e avaliar diferentes abordagens utilizando métodos estocásticos de otimização para o problema inverso dos fenômenos envolvidos no processo de separação em LMS. Foram utilizados modelos discretos com diferentes abordagens de transferência de massa, com a vantagem da utilização de um grande número de pratos teóricos em uma coluna de comprimento moderado, neste processo a separação cresce à medida que os solutos fluem através do leito, isto é, ao maior número de vezes que as moléculas interagem entre a fase móvel e a fase estacionária alcançando assim o equilíbrio. A modelagem e a simulação verificadas nestas abordagens permitiram a avaliação e a identificação das principais características de uma unidade de separação do LMS. A aplicação em estudo refere-se à simulação de processos de separação do Baclofen e da Cetamina. Estes compostos foram escolhidos por estarem bem caracterizados na literatura, estando disponíveis em estudos de cinética e de equilíbrio de adsorção nos resultados experimentais. De posse de resultados experimentais avaliou-se o comportamento do problema direto e inverso de uma unidade de separação LMS visando comparar os resultados obtidos com os experimentais, sempre se baseando em critérios de eficiência de separação entre as fases móvel e estacionária. Os métodos estudados foram o GA (Genetic Algorithm) e o PCA (Particle Collision Algorithm) e também foi feita uma hibridização entre o GA e o PCA. Como resultado desta tese analisouse e comparou-se os métodos de otimização em diferentes aspectos relacionados com o mecanismo cinético de transferência de massa por adsorção e dessorção entre as fases sólidas do adsorvente.

Sínteses e caracterizações de TiO2 puro, dopado e co-dopado pelo método sol-gel e suas atividades fotocatalíticas

Nanopartículas de dióxido de titânio vêm sendo extensamente empregadas como fotocatalisa-dores, já que são eficientes na degradação de diversos poluentes. Visando a obtenção de titâ-nias com diferentes propriedades, realizaram-se sínteses através do método sol-gel, a partir da hidrólise do tetraisopropóxido de titânio (IV) TIPP e seguindo-se os princípios da Química Verde, dispensando-se temperaturas e pressões elevadas. Foi estudada a influência de dife-rentes parâmetros, como: pH, solvente, razão molar álcool/TIPP e ordem de adição dos rea-gentes. Foram obtidas titânias na forma cristalina anatásio, nanométricas, com elevadas áreas superficiais específicas e predominantemente mesoporosas. Visando-se obter titânias com melhores propriedades óticas, isto é, capazes de sofrer a fotoativação pela luz visível, foram sintetizadas titânias dopadas e co-dopadas com os metais ferro e rutênio (Fe3+ e Ru3+) e o a-metal N (N3). A síntese desses materiais também foi realizada através do método sol-gel, sendo a dopagem realizada durante o processo de hidrólise. As amostras foram caracterizadas na forma de pó por difração de raios-X, adsorção-dessorção de nitrogênio, microscopia ele-trônica de varredura e espectroscopia de refletância difusa no UV-Visível. A titânia pura a-presentou como única fase cristalina o anatásio, quando calcinada até 400 C, com a presença de traços de brookita. A partir de 600 C, observou-se o aparecimento da fase rutilo, que em 900C foi a única fase encontrada na titânia. A dopagem com Ru3+dificultou a transformação de fase anatásio para rutilo, ao contrário da dopagem com Fe3+. O processo de co-dopagem acelerou a formação de rutilo, que se apresentou como única fase nas amostras calcinadas a 600 C. As titânias dopadas apresentaram uma leve diminuição na energia de bandgap, sendo os dopantes capazes de deslocar a absorção para o vermelho. Foram realizados testes fotoca-talíticos visando à degradação do azocorante Reactive Yellow 145 com lâmpada de vapor de mercúrio de 125 W a fim de se comparar as atividades fotocatalíticas das titânias puras, dopa-das e co-dopadas, calcinadas a 300C. De todas as titânias sintetizadas, a titânia pura foi a que melhor degradou o corante, tendo um desempenho semelhante ao do TiO2 P25, da Evo-nik

Uso do Solo do Município de Rio das Ostras como uso em processos de sorção como etapa de tratamento de lixiviados de aterros sanitários.

Este trabalho investiga a utilização do solo do Aterro Sanitário de Rio das Ostras como forma de tratamento de lixiviado, de modo a quantificar a redução de contaminastes, cor e valores de DQO. A utilização do solo argiloso para redução de contaminantes, cor e valores de valores de DQO foi estudada usando três lixiviados diferentes: Rio das Ostras, Morro do Céu e aterro grande porte em ensaios para medida de sorção. As análises de redução de cor e valores de DQO foram realizadas, tendo o resultado mostrado uma redução de cor que variou de 45 a 73% e valores de DQO entre 7 e 66%, usando ensaios do tipo Batch Tests pelo Método CSI. Outros ensaios foram realizados pelo Método ECI de Batch Tests que mostraram resultados melhores de redução de cor, entre 60 e 80% apresentando uma capacidade de sorção do solo argiloso de 22 mg/g. Os ensaios de sorção, com os três lixiviados, foram também utilizados, para estudo do comportamento de certos contaminantes amônio, potássio, sódio e cálcio com relação ao solo argiloso de Rio das Ostras. Foi observada uma dessorção para os íons sódio e cálcio e também uma alta sorção para os íons amônio e potássio. O solo e o lixiviado do Aterro Sanitário de Rio das Ostras foram utilizados para pesquisa de determinação dos coeficientes de difusão molecular para os íons amônio, potássio, sódio, cloreto e cálcio, simulados nos programas computacionais POLLUTE e MPHMTP. Os resultados do coeficiente de difusão para o POLLUTE variaram entre 0,03 m2/ano e 0,1 m2/ano sendo no MPHMTP de 0,06 m2/ano a 0,1 m2/ano. Os dados experimentais mostraram melhor comportamento nas simulações realizadas no MPHMTP.

Preparo de óxidos de manganês em presença de biomassa e avaliação catalítica em reações de oxidação de hidrocarbonetos e remoção catalítica de SOx

Os riscos de poluição ao meio ambiente envolvendo petróleo envolvem, não só o seu transporte, como também seu refino. O prejuízo causado por um derramamento de petróleo vai além de danos à fauna e flora, pois envolvem também questões sociais. A emissão de óxidos de enxofre, denominadas SOx, durante o refino de petróleo através do craqueamento catalítico em leito fluidizado (FCC) também é uma das preocupações ambientais, já que esses óxidos estão relacionados com o a formação de chuva ácida e problemas respiratórios. Os hidrocarbonetos provenientes de um derramamento podem ser degradados em produtos menos agressivos ao meio ambiente, por oxidação química, por exemplo. Já as emissões de enxofre na unidade de FCC podem ser minimizadas por diversos processos, como por exemplo, o uso de aditivos nas unidades de FCC. Nesse trabalho óxidos de manganês dos tipos OMS-1 e OMS-2 foram sintetizados em presença e ausência de biomassa e óxidos OMS-2 foram dopados com os metais cobre, vanádio e ferro. Possíveis alterações em suas propriedades, suas atividades catalíticas em oxidação de hidrocarbonetos e em testes de captura de enxofre em condições de temperatura similares à unidade de FCC foram investigadas. Constatou-se uma diminuição na área superficial, tamanho e volume de poros nos óxidos sintetizados em presença de biomassa, através de uma análise de adsorção e dessorção de N2 (ASAP), porém seus difratogramas em uma análise de difração de raio X de pó (DRX) revelaram a obtenção de estruturas do criptomelano em todos os OMS-2. Os óxidos OMS-2 testados na oxidação do cicloexano, não sofreram modificações em sua estrutura após seu uso como catalisador, mas a presença da biomassa na síntese não aumentou sua atividade catalítica. Nos testes DeSOx, o óxido dopado com ferro apresentou o melhor desempenho e testes em ciclos mostraram ser possível sua reutilização

Estudo da reação entre o metanol e o acetato de etila em catalisadores Mg/La por espectroscopia no infravermelho acoplada a espectrometria de massas

A transesterificação metílica em meio homogêneo é catalisada por bases, tais como hidróxidos e alcóxidos de sódio ou potássio e se processa em baixa temperatura de reação, mesmo em escala industrial. A utilização de catalisadores formados por sólidos básicos aparece como uma alternativa promissora aos processos homogêneos convencionais, tendo em vista as inúmeras vantagens como a redução da ocorrência das reações indesejáveis de saponificação e redução de custos dos processos pela diminuição do número de operações associadas. Em estudos anteriores realizados pelo grupo, catalisadores a base de Mg/La com diferentes composições químicas (9:1, 1:1 e 1:9) mostraram-se promissores para a obtenção de ésteres metílicos via reação de transesterificação, porém não foi possível fazer uma correlação entre atividade catalítica e as propriedades físico-químicas quando toda a série foi considerada. Assim, a realização de um estudo de caráter fundamental, baseado em reações modelo e uso de moléculas sonda, permite avançar no entendimento das propriedades de superfície destes catalisadores. Portanto, o presente trabalho estuda a reação entre metanol e acetato de etila em catalisadores a base de Mg/La utilizando espectroscopia de reflectância difusa no infravermelho com transformada de Fourier (DRIFTS) acoplada a espectrometria de massas (MS) identificando os intermediários e produtos formados para determinar a rota reacional. As análises de difração de raios X mostram que os precursores são predominantemente compostos por carbonatos hidratados de magnésio (Mg/La 1:1 e 9:1) e de lantânio (Mg/La 1:9). Os perfis de decomposição térmica e difratogramas de raios X obtidos a partir de tratamento térmico in situ indicaram que estes carbonatos se decompõem apenas a partir de 750 C. As análises de Dessorção a Temperatura Programada realizadas com moléculas sonda, metanol e acetato de etila, mostraram a adsorção em maior quantidade do metanol independente da composição química do sólido. A partir dos resultados obtidos por DRIFTS-MS foi proposta uma rota reacional para a reação de transesterificação do acetato de etila e metanol, que ocorre via adsorção do metanol e do acetato de etila na superfície do catalisador, seguida da formação de um intermediário tetraédrico formado pelas moléculas adsorvidas, que sofre um rearranjo formando etanol, acetato de metila, acetona e metano. Simultaneamente, parte do metanol adsorvido como metoxi monodentado é desidrogenado formando formiatos que são dessorvidos na forma de formaldeído e decompostos formando CO2 e H2

Dessulfurização oxidativa do dibenzotiofeno catalisada por V2O5 suportado

A necessidade de redução da emissão de poluentes, visando diminuir os sérios problemas de poluição atmosférica enfrentados atualmente, é hoje uma das principais preocupações mundiais, provocando o surgimento de leis mais rígidas, que restringem o teor de enxofre na gasolina e no diesel. Assim, o desenvolvimento de tecnologias mais eficazes na remoção de enxofre nestes combustíveis tem recebido atenção crescente. Estas tecnologias incluem a extração física com solvente, a adsorção seletiva, processos de redução/oxidação microbiológicos e a dessulfurização oxidativa (ODS). A dessulfurização oxidativa converte os compostos de enxofre em sulfonas que podem ser facilmente separadas por processos físicos. Portanto, a ODS apresenta grande potencial para tornar-se um processo complementar a processo de hidrodessulfurização tradicional na produção de combustíveis altamente dessulfurizados. Neste contexto, este trabalho visou o estudo do desempenho de catalisadores de V2O5 suportados em alumina, sílica e sílica-alumina frente à reação de ODS do dibenzotiofeno em presença do peróxido de hidrogênio, como oxidante, e da acetonitrila, como solvente polar aprótico. Os catalisadores foram preparados por impregnação ao ponto úmido e caracterizados por difração de raios-X (DRX), análise textural, redução à temperatura programada (TPR-H2), dessorção de amônia à temperatura programa (TPD-NH3) e espectroscopia Raman. O efeito de parâmetros reacionais como quantidade de solvente, relação O/S e concentração de catalisador foram investigados, utilizando a alumina como suporte, visando estabelecer as condições reacionais que levassem a maiores valores de conversão do dibenzotiofeno (DBT). Uma vez estabelecidas estas condições, foi analisado o efeito do teor de V2O5 presente no catalisador e, posteriormente, o efeito do suporte catalítico. Os resultados obtidos mostraram a 70 C razão molar H2O2/Sde 16,6, razão carga/solvente igual a 1:1 e 100 mg do catalisador 15 % V2O5/SiO2, a conversão obtida foi de 95%

Comparative study of three short-chain neurotoxins from the venom of Naja kaouthia (Yunnan, China)

Three short-chain neurotoxins named NT-I, NT-II, and NT-III were purified from the venom of Naja kaouthia, a snake distributed throughout the south of Yunnan province, China, by a series of chromatographic steps, including an FPLC Resource S column. Their molecular weights, determined by matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight (MALDI-TOF) MS, were 6952.19 Da, 6854.92 Da, and 6828.80 Da, respectively. NT-I consisted of 62 amino acid residues, and the other two consisted of 61 amino acid residues, including 8 cysteines. After hydrolysis by endoproteinase Glu-C, their primary sequences were determined. A test of their activities demonstrated that they effectively inhibited muscle contractions induced by electric stimulation. Furthermore, the extent of inhibition caused by NT-II and NT-III was less than that of NT-I. The IC(50)s were 0.04 mug/ml, 0.20 mug/ml, and 0.23 mug/ml for NT-I, NT-II, and NT-III, respectively. Compared with NT-II and NT-III, the higher activity of NT-I may be a result of the amino acid residue substitution Ile36 to Arg36.

A novel disintegrin, jerdonatin, inhibits platelet aggregation and sperm-egg binding

A novel disintegrin, jerdonatin, was purified to homogeneity from Trimeresurus jerdonii venom by gel filtration and reversed-phase high-pressure liquid chromatography. We isolated the cDNA encoding jerdonatin from the snake venom gland. Jerdonatin cDNA precursor,;encoded pre-peptide, metalloprotease and disintegrin domain. Jerdonatin is composed of 72 amino acid residues including 12 cysteines and the tripeptide sequence Arg-Gly-Asp (RGD), a well-known characteristic of the disintegrin family. Molecular mass of jerdonatin was determined to be 8011 Da by matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF-MS). Jerdonatin inhibited ADP- and collagen-induced human platelet aggregation with IC50 of 123 and 135 nM, respectively. We also investigated the effect of jerdonatin on the binding of B6D2F1 hybrid mice spermatozoa to mice zona-free eggs and their subsequent fusion. Jerdonatin significantly inhibited sperm-egg binding in a concentration-dependent manner, but had no effect on the fusion of sperm-egg. These results indicate that integrins on the egg play a role in mammalian fertilization. (C) 2004 Elsevier Inc. All rights reserved.