Pt monolayer electrocatalysts for O-2 reduction: PdCo/C substrate-induced activity in alkaline media

We measured the activity of electrocatalysts, comprising Pt monolayers deposited on PdCo/C substrates with several Pd/Co atomic ratios, in the oxygen reduction reaction in alkaline solutions. The PdCo/C substrates have a core-shell structure wherein the Pd atoms are segregated at the particle`s surface. The electrochemical measurements were carried out using an ultrathin film rotating disk-ring electrode. Electrocatalytic activity for the O-2 reduction evaluated from the Tafel plots or mass activities was higher for Pt monolayers on PdCo/C compared to Pt/C for all atomic Pd/Co ratios we used. We ascribed the enhanced activity of these Pt monolayers to a lowering of the bond strength of oxygenated intermediates on Pt atoms facilitated by changes in the 5d-band reactivity of Pt. Density functional theory calculations also revealed a decline in the strength of PtOH adsorption due to electronic interaction between the Pt and Pd atoms. We demonstrated that very active O-2 reduction electrocatalysts can be devised containing only a monolayer Pt and a very small amount of Pd alloyed with Co in the substrate.

Activation Energies of the Electrooxidation of Formic Acid on Pt(100)

The electrooxidation of small organic molecules on platinum surfaces usually involves different structure-dependent steps that include adsorption and desorption of various species and multiple reaction pathways. Because temperature plays a decisive role on each individual step, understanding its global influence on the reaction mechanism is often a difficult task, especially when the system is studied under far from equilibrium conditions in the presence of kinetic instabilities. Aiming at contributing to unravel this problem, herein, we report an experimental study of the role played by temperature on the electrooxidation of formic acid on a Pt(100) electrode. The system was investigated under both close and far from equilibrium conditions, and apparent activation energies were estimated using different strategies. Overall, comparable activation energies were estimated under oscillatory and quasi-stationary conditions, at high potentials. At low potentials, the poisoning process associated with the formic acid dehydration step presented a negligible dependence with temperature and, therefore, zero activation energy. On the basis of our experimental findings, we suggest that formic acid dehydration is the main, but maybe not the unique, step that differentiates the temperature dependence of the oscillatory electrooxidation of formic acid on Pt(100) with that on polycrystalline platinum.

On the activation and physical degradation of boron-doped diamond surfaces brought on by cathodic pretreatments

The electrochemical activation and physical degradation of boron-doped diamond (BDD) electrodes with different boron doping levels after repeated cathodic pretreatments are reported. Galvanostatic cathodic pretreatment passing up to -14000 C cm(-2) in steps of -600 C cm(-2) using -1 A cm(-2) caused significant physical degradation of the BDD surface, with film detachment in some areas. Because of this degradation, a great increase in the electrochemically active area was observed in Tafel plots for the hydrogen evolution reaction (HER) in acid media. The minimum cathodic pretreatment needed for the electrochemical activation of the BDD electrodes without producing any observable physical degradation on the BDD surfaces was determined using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements and cyclic voltammetry: -9 C cm(-2), passed at -1 A cm(-2). This optimized cathodic pretreatment can be safely used when electrochemical experiments are carried out on BDD electrodes with doping levels in the range between 800 and 8000 ppm.

Thermal stability of extracellular hemoglobin of Glossoscolex paulistus: Determination of activation parameters by optical spectroscopic and differential scanning calorimetric studies

Glossoscolex paulistus hemoglobin (HbGp) was studied by dynamic light scattering (DLS), optical absorption spectroscopy (UV-VIS) and differential scanning calorimetry (DSC). At pH 7.0, cyanomet-HbGp is very stable, no oligomeric dissociation is observed, while denaturation occurs at 56 degrees C, 4 degrees C higher as compared to oxy-HbGp. The oligomeric dissociation of HbGp occurs simultaneously with some protein aggregation. Kinetic studies for oxy-HbGp using UV-VIS and DES allowed to obtain activation energy (E(a)) values of 278-262 kJ/mol (DES) and 333 kJ/mol (UV-VIS). Complimentary DSC studies indicate that the denaturation is irreversible, giving endotherms strongly dependent upon the heating scan rates, suggesting a kinetically controlled process. Dependence on protein concentration suggests that the two components in the endotherms are due to oligomeric dissociation effect upon denaturation. Activation energies are in the range 200-560 kJ/mol. The mid-point transition temperatures were in the range 50-65 degrees C. Cyanomet-HbGp shows higher mid-point temperatures as well as activation energies, consistent with its higher stability. DSC data are reported for the first time for an extracellular hemoglobin. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Novas fases amorfas de carbono produzidas por irradiação iônica de filmes de C/sub 60/, [alfa]-C e [alfa]-C:H

Neste trabalho estuda-se a formação de novas fases de carbono amorfo através da irradiação iônica de filmes de fulereno, a-C e a-C:H polimérico. Os efeitos da irradiação iônica na modificação das propriedades ópticas e mecânicas dos filmes de carbono irradiados são analisados de forma correlacionada com as alterações estruturais a nivel atômico. O estudo envolve tanto a análise dos danos induzidos no fulereno pela irradiação iônica a baixas fluências, correspondendo a baixas densidades de energia depositada, quanto a investigação das propriedades físico-químicas das fases amorfas obtidas após irradiações dos filmes de fulereno, a-C e a-C:H com altas densidades de energia depositada. As propriedades ópticas, mecânicas e estruturais das amostras são analisadas através de técnicas de espectroscopia Raman e infravermelho, espectrofotometria UV-VIS-NIR, microscopias ópticas e de força atômica, nanoindentação e técnicas de análise por feixe de íons, tais como retroespalhamento Rutherford e análises por reação nuclear. As irradiações produzem profundas modificações nas amostras de fulereno, a-C e a-C:H, e por conseqüência significativas alterações em suas propriedades ópticas e mecânicas. Após máximas fluências de irradiação fases amorfas rígidas (com dureza de 14 e 17 GPa) e com baixos gaps ópticos (0,2 e 0,5 eV) são formadas. Estas estruturas não usuais correspondem a arranjos atômicos com 90 a 100% de estados sp2. Em geral fases sp2 são planares e apresentam baixa dureza, como predito pelo modelo de “cluster”. Entretanto, os resultados experimentais mostram que as propriedades elásticas das novas fases formadas são alcançadas através da criação de uma estrutura sp2 tridimensional. A indução de altas distorções angulares, através da irradiação iônica, possibilita a formação de anéis de carbono não hexagonais, tais como pentágonos e heptágonos, permitindo assim a curvatura da estrutura. Utilizando um modelo de contagem de vínculos é feita uma análise comparativa entre a topologia (estrutura geométrica) de ligações C-sp2 e as propriedades nanomecânicas. São comparados os efeitos de estruturas sp2 planares e tridimensionais (aleatórias) no processo de contagem de vínculos e, conseqüentemente, nas propriedades elásticas de cada sistema. Os resultados mostram que as boas propriedades mecânicas das novas fases de carbono formadas seguem as predições do modelo de vínculos para uma rede atômica sp2 tridimensional. A formação de uma fase amorfa dura e 100% sp2 representa uma importante conquista na procura de novas estruturas rígidas de carbono. A síntese da estrutura desordenada sp2 tridimensional e vinculada aqui apresentada é bastante incomum na literatura. O presente trabalho mostra que o processo de não-equilíbrio de deposição de energia durante a irradiação iônica permite a formação de distorções angulares nas ligações sp2-C, possibilitando a criação de estruturas grafíticas tridimensionais.

Re-framing risk transfer to assess integrative partnership opportunities: the S.A.R. approach and the AIG/BID/CNO regional surety bond facility of 2007

Identificar, compartilhar e gerenciar os riscos de contratar são preocupações que impedem o estabelicmento e a administração das Parcerias Públicos Particulares (PPP). Porem, gerentes das entidades públicas, bancos de formento, construtoras e seguradoras pesquisam e utilizam muitas técnicas para enfrentar a avaliação e gerenciamento dos riscos. A transferência de risco é uma indicação dos chamados benefícios que são inspirados pelos PPP, contudo devido às realidades contratuais e conceptuais, a entidade de cede o risco (o partido público) permanece quase sempre como o portador final do risco. Conseqüentemente, o partido público retem um interesse de resistência na gerência total destes riscos cedidos. Esta dissertação explora alguns defeitos das aproximações comuns a conceituar a gestão de risco no contexto de um PPP. Focalizando os conceitos da interdependência e da reciprocidade e usando na decisão para transferir o risco do projeto, esta dissertação molda a decisão para transferir o risco nos termos das realidades interdependentes de relacionamentos sistemáticos, alargam os conceitos técnicos do risco e da avaliação de risco, considerando o uso reflexivo das diferenças na analise de um estudo de caso. O autor explora estes conceitos em uma análise da decisão de um gerente de risco da empresa de construção civil brasileira Construtora Norberto Odebrecht (ODB) para projetar uma facilidade inovadora da ligação de garantia com Inter-American Development Bank (BID) e uma seguradora, American International Group (AIG), um negócio que ganhe o reconhecimento Trade Finance Magazine’s 2007 deal of the year. O autor mostra que por compreender a transferência de risco nos termos abordados nesta dissertação, um atore que transfere o risco pode identificar e criar mais oportunidades de estabelecer relacionamentos em longo prazo, através dos processos que a literatura atual do PPP ainda não considere. Os resultados devem fornecer contribuições para a pesquisas sobre a transferência do risco do projeto, na cooperação entre organizações e na seleção do sócio do projeto do potencial.

Por que James Bond, o engenheiro, desistiu do Brasil

Após oito anos e meio, James Arthur Bond, de 48 anos, a contragosto, foi levado de volta às origens. A crise tirou-o do Rio de Janeiro, terra que escolheu para viver com a família, forçando-o a buscar estabilidade em solo britânico.

The Pair-Bond Formation and Its Role in the Stimulation of Reproductive Function in Female Common Marmosets (Callithrix jacchus)

SILVA, H.P.A.; SOUSA, M.B.C. The pair-bond formation and its role in the stimulation of reproductive function in female common marmosets (collithrix Jacchus). International Journal of Primatology, v, 18, n.3, p.387-400, 1997.

Artificial fertilization of oocytes and sperm activation in pacu: effects of the spermatozoa:oocyte ratio, water volume, and in natura semen preservation

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Effects of the spermatozoa: oocyte ratio, water volume and water temperature on artificial fertilization and sperm activation of cascudo-preto

The objective of this study was to evaluate the effects of water volume and water temperature on the sperm motility duration and the number of spermatozoa, and the water volume on the fertilization rates of oocytes of Rhinelepis aspera. Experiments were carried out to evaluate the effect of semen dilutions (1.74×10-5, 1.74×10-4, 1.74×10-3, 1.74×10-2, 1.74×10-1 and 1.00 mL of sperm.mL-1 of water) and water temperature (5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, and 50 ºC) on spermatozoa motility duration. In addition, the effects of insemination dose (7×10³, 7×10(4), 7×10(5), 7×10(6) and 7×10(7) spermatozoa.oocyte-1) and water volume (1.0, 30.0, 60.0, 90.0 and 120.0 mL water.2.0 mL-1 oocytes) on the artificial fertilization rates of oocytes were evaluated. The longest sperm motility duration were observed for the semen dilution of 1.74×10-5 mL semen.mL-1 water and in water at 5 ºC. The highest fertilization rates were obtained for insemination doses between 7.00×10³ and 1.23×10(7) spermatozoa. oocyte-1 and water volume of 28.11 mL water.2.0 mL-1 oocytes.

Activation and early parthenogenesis of bovine oocytes treated with ethanol and strontium

Efficient artificial activation is indispensable for the success of cloning programs. Strontium has been shown to effectively activate mouse oocytes for nuclear transfer procedures, however, there is limited information on its use for bovine oocytes. The present study had as objectives: (1) to assess the ability of strontium to induce activation and parthenogenetic development in bovine oocytes of different maturational ages in comparison with ethanol; and (2) to verify whether the combination of both treatments improves activation and parthenogenetic development rates. Bovine oocytes were in vitro matured for 24, 26, 28, and 30 h, and treated with ethanol (E, 7% for 5 min) or strontium chloride (S, 10 mM SrCl2 for 5 h) alone or in combination: ethanol + strontium (ES) and strontium + ethanol (SE). Activated oocytes were cultured in vitro in synthetic oviductal fluid (SOF) medium and assessed for pronuclear formation (15-16 h), cleavage (46-48 h) and development to the blastocyst stage (M). Treatment with ethanol and strontium promoted similar results regarding pronuclear formation (E, 20-66.7%; S, 26.7-53.3%; P > 0.05) and cleavage (E, 12.8-40.6%; S, 16.1-41.9%; P > 0.05), regardless of oocyte age. The actions of both strontium and ethanol were influenced by oocyte age: ethanol induced greater activation rates after 28 and 30 h of maturation (48.4 and 66.7% versus 20.0 and 23.3% for 24 and 26 It, respectively; P < 0.05) and strontium after 30 It (53.3%) was superior to 24 and 26h (26.7% for both). Blastocyst development rates were minimal in all treatments (0.0-6.3%; P > 0.05), however, when the mean (+/-S.D.) cell number in blastocysts at the same maturational period was compared, strontium treatment was superior to ethanol for activation rates (82 +/- 5.7 and 89.5 +/- 7.8 versus 54 and 61, at 28 and 30 h, respectively). Improved results were obtained by combined treatments. The combination of ethanol and strontium resulted in similar pronuclear formation (ES, 36.7-83.9%; SE, 53.1-90.3%) and cleavage rates (ES, 31.3-81.3%; SE, 65.6-80.7%). Regarding embryo development, there was no difference (P > 0.05) between treatments, and blastocysts were only obtained in treatment SE at 24 and 26 h (6.5% for both). It is concluded that, SrCl2 induces activation and parthenogenetic development in bovine oocytes. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

Parthenogenetic activation of bovine oocytes using single and combined strontium, ionomycin and 6-dimethylaminopurine treatments

In vitro-matured (IVM) bovine oocytes were activated with single and combined treatments of strontium (S), ionomycin (1) and 6-DMAP (D). Using oocytes IVM for 26 h, we observed that activation altered cell cycle kinetics (faster progression, MIII arrest, or direct transition from MII to pronuclear stage) when compared to in vitro fertilization. The effect of oocyte age on early parthenogenesis was assessed in oocytes IVM for 22, 26 and 30 h. Better results in pronuclear development were obtained in treatments ISD (81.7%) at 22 h; D (66.7%), IS (63.3%), ID (73.3%) and ISD (76.7%) at 26 h; and D (86.7%), IS (85.0%) and ID (78.3%) at 30 h. Higher cleavage occurred on ISD (80.0%) at 22 h; ID (83.3%) and ISD (91.7%) at 26 h; and 1 (86.7%), IS (90.0%), ID (85.0%) and ISD (95.0%) at 30 h. More blastocysts were achieved in ID (25.0%) and ISD (18.3%) at 22h; and in ID at 26h (45.0%) and 30h (50.0%). We also observed that IS allowed higher haploid (77.4%) embryonic development, whilst ID was better for diploid (89.1%) development. It was concluded that association of S and D without I was not effective for blastocyst development; treatments using S were less influenced by oocyte age, but when S was associated with D there was a detrimental effect on aged oocytes; treatment ISD promoted higher activation and cleavage rates in young oocytes and ID protocol was the best for producing blastocysts.

Oocyte activation and preimplantation development of bovine embryos obtained by specific inhibition of cyclin-dependent kinases

Realizaram-se dois experimentos para avaliar a eficiência da bohemina e roscovitina associadas à ionomicina para ativação partenogenética e desenvolvimento embrionário inicial de bovinos. No primeiro, foram testadas diferentes concentrações (0, 50, 75 ou 100µM) e diferentes tempos de exposição (2, 4 ou 6 horas) à bohemina ou à roscovitina na ativação de oócitos bovinos maturados in vitro (MIV) pré-expostos à ionomicina. Os melhores tratamentos, bohemina 75µM e roscovitina 50µM, ambos por seis horas, foram utilizados no segundo experimento, no qual oócitos bovinos MIV foram expostos à ionomicina seguido ou não pelo tratamento com inibidores específicos das quinases dependentes de ciclina (CDKI), e avaliados quanto à configuração nuclear, taxa de ativação e desenvolvimento até blastocisto. Os tratamentos combinados (ionomicina+CDKI) apresentaram melhor taxa de ativação (77,3%) e desenvolvimento embrionário inicial (35,2%) do que a ionomicina sozinha (69,4% e 21,9%, respectivamente), e também promoveram ativação mais uniforme (aproximadamente 90% de formação de um pronúcleo). Estes resultados demonstram que os CDKIs potencializam o efeito da ionomicina na ativação e desenvolvimento embrionário inicial e podem auxiliar na obtenção de protocolos de ativação mais eficientes, aumentando a capacidade de desenvolvimento de embriões produzidos por meio de biotécnicas reprodutivas.

Activation of bovine oocytes by strontium combined or not with an electric pulse

O objetivo deste trabalho foi avaliar as taxas de ativação e de clivagem de oócitos bovinos tratados com estrôncio (10mm de SrCl2), após maturação in vitro por 27-28 horas. No experimento 1, os tratamentos foram: S4 - ativação pelo estrôncio por 4 horas; S12 - ativação pelo estrôncio por 12 horas; S30 - ativação pelo estrôncio por 30 horas; e P - ativação por pulso elétrico (3 pulsos de 1,0kv/cm). No experimento 2 os tratamentos foram: PS4 - ativação combinada pelo pulso elétrico e pelo estrôncio por 4 horas; S4P - ativação pelo estrôncio por 4 horas e pelo pulso elétrico; e PS30 - ativação pelo pulso elétrico e pelo estrôncio por 30 horas. No experimento 1, todos os tratamentos apresentaram taxas similares de ativação (83-90%; P>0,05). Para clivagem, P foi melhor (53%; P<0,05) do que todos os tratamentos com estrôncio (6 a 28%). No experimento 2, o tratamento S4P apresentou melhor taxa de ativação (88%; P<0,05) do que PS4 e PS30 (60 e 68%, respectivamente). Para clivagem, observou-se o mesmo padrão, S4P (65%; P<0,05) e PS4 e PS30 (37% e 44%, respectivamente). Conclui-se que o estrôncio é capaz de ativar oócitos bovinos e sua combinação com pulso elétrico não melhora a ativação. Este é o primeiro relato demonstrando que o estrôncio ativa oócitos bovinos.

Study of the carbon dioxide chemical fixation-activation by guanidines

Fixation of CO2 is one of the most important priorities of the scientific community dedicated to reduce global warming. In this work, we propose new methods for the fixation of CO2 using the guanidine bases tetramethylguanidine (TMG) and 1,3,4,6,7,8-hexahydro-2H-pyrimido[1,2-a]-pyrimidine (TBD). In order to understand the reactions occurring during the CO2 fixation and release processes, we employed several experimental methods, including solution and solid-state NMR, FTIR, and coupled TGA-FTIR. Quantum mechanical NMR calculations were also carried out. Based on the results obtained, we concluded that CO2 fixation with both TMG and TBD guanidines is a kinetically reversible process, and the corresponding fixation products have proved to be useful as transcarboxylating compounds. Afterward, CO2 thermal releasing from this fixation product with TBD was found to be an interesting process for CO2 capture and isolation purposes. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.