Utilizacao do limoneno como doador de hidrogenio na reducao catalitica por transferencia de algumas cetonas cataliticas alfa, beta insaturadas

A hidrogenação catalítica por transferência de hidrogênio, utilizando como doador o limoneno e como catalisador 10% Pd/C foi experimentada em cinco cetonas alicíclicas, α,8-insaturadas de seis membros e em uma cetona alifática α, ß,γ ,δ-insaturada. Vários parâmetros de reação foram investigados e tendo como subtrato modeelo a ísoforone. Observou-se 100% de conversão em todas as enonas testadas e aproximadamente 100% de seletividade em cetona saturada nos casos em que o substrato enônico apresentava metilas geminadsa; estabilidae de anel de quatro membros nas condições reacionais e a não seletividade na redução das ligações olefínicas de cetona α, ß,γ ,δ-insaturada. Constatou-se, além de desproporcionação do doador, a ococrrência de um processo competitivo ded desproporcionação do aceptor, o qual foi insignificante no caso de cetonas possuidoas de metilas geminadas, mas perceptível no caso de cetonas que apresentam hidrogênio em cada um dos outros cinco carbonos do anel.

Corrosion behavior of pure titanium in artificial saliva solution

The biocompatibility of commercially pure (cp) titanium stems from its chemical stability within an organism, due to a fine film of impermeable titanium oxide covering the metal surface, which guarantees its resistance to corrosion. Despite its biocompatible characteristic, this material does not promote the formation of a hydroxyapatite layer, therefore, many research groups have sought to alter the material`s surface, introducing modifications that might influence corrosion resistance. The electrochemical behavior of cp Ti, with hydroxyapatite coating and without hydroxyapatite coating, commonly used in implant materials, was investigated using an artificial saliva solution at 25 degrees C and pH=7.4. In the conditions of the study it was observed that the hydroxyapatite layer influences the properties of corrosion resistance. This study of the behavior of cp Ti with and without hydroxyapatite coating, in naturally aerated artificial saliva solution at 25 degrees C, was based on open circuit potential measurements and potentiodynamic polarization curves. At approximately 1x10(-6) A/cm(2) the potential for cp Ti with and without hydroxyapatite coating begins to increase at a faster rate, but at -74mV (SCE) for coated cp Ti and at 180mV (SCE) for uncoated cp Ti the increase in potential begins to slow. This behavior, characterized by a partial stabilization of current density, indicates that in those potential ranges a protective passive film is formed.

Biosynthesis and characterization of biodegradable Poly(3-hydroxybutyrate) from renewable sources

Poly(3-hydroxybutyrate) was produced in fed-batch cultures of Ralstonia eutropha DSM 428 and Alcaligenes latus ATCC 29712 on a mineral medium with different carbon sources such as sucrose, sodium lactate, lactic acid, soybean oil and fatty acid. The bacteria converted the different carbon sources supplied into P3HB. The best results were obtained when lactate or soybean oil were supplied as the sole carbon source. The range of number average molar mass (Mn) for the polymers, analyzed by Gel Permeation Chromatography was 1.65 to 0.79 x 10(5) g mol(-1). FTIR spectroscopy revealed a characteristic absorbance associated with polyester structures. The crystallinity degree, determinate from X-ray diffractograms, was about 69% in all synthesized polymers. The thermal properties associated to semicrystalline polymers indicated a glass transition at 0.1 degrees C and a melting point at about 175 degrees C and enthalpy of 63-89 J g(-1). The (1)H-NMR and (13)C-NMR spectra of the polymers were in agreement with the calculated chemical shifts associated with P3HB structures.

Stress distribution in orthodontic mini-implants

The objective of this study was to evaluate the stress distribution in the resin in contact with the spirals of cylindrical and conical mini-implants, when submitted to lateral load and insertion torsion. A photoelastic model was fabricated using transparent gelatin to simulate the alveolar bone. The model was observed with a plane polariscope and photographically recorded before and after activation of the two screws with a lateral force and torsion. The lateral force application caused bending moments on both mini-implants, with the uprising of fringes or isochromatics, characteristics of stresses, along the threads of the mini-implants and in the apex. When the torsion was exerted in the mini-implants, a great concentration of stress upraised close to the apex. The conclusion was that, comparing conical with cylindrical mini-implants under lateral load, the stresses were similar on the traction sides. The differences appear (1) on the apex, where the cylindrical mini-implant showed a greater concentration of stress, and (2) along the spirals, in the compression side, where the conical mini-implant showed a greater concentration of stress. The greater part of the stress produced by both mini-implants, after torsion load in insertion, were concentrated on the apex. With the cylindrical mini-implant, the greater concentration of tension was close to the apex, while with the conical one, the stresses were distributed along a greater amount of apical threads.

Specific surface area and structures of aluminas from fibrillar pseudoboehmite

By heating powders of the aluminum monohydroxide fibrillar pseudoboehmite from 200 degrees C to 1400 degrees C several high surface area aluminas are prepared and characterized by X-ray diffraction and electron optical methods. Aqueous sols with pseudoboehmite fibrils of different lengths were dried by two methods: at room temperature and spray-dried. The following aluminas were obtained after treatment of the powders at increasing temperatures and having a range of specific surface areas: gamma-Al(2)O(3) (470 degrees C - 770 degrees C; 179 m(2)/g 497 m(2)/g); delta-Al(2)O(3) (770 degrees C - 930 degrees C; 156 m(2)/g - 230 m(2)/g); theta-Al(2)O(3) (930 degrees C - 1050 degrees C; 11 m(2)/g - 200 m(2)/g); alpha-Al(2)O(3) (1050 degrees C - 1400 degrees C; 2 m(2)/g - 17 m(2)/g). Spray-dried powders, fired at the same temperature than the ground powders, showed higher specific surface areas. The higher surface area alumina have values of the same order of magnitude of the commercial ""ad-cat"" aluminas.

A influência de modificações superficiais no aço 1045 formadoras de compostos de Fe-Sn quanto à permeação de hidrogênio

O objetivo deste trabalho foi estudar e desenvolver uma técnica que diminuísse a concentração de hidrogênio absorvido pelo aço SAE 1045. A técnica consistiu na modificação superficial de amostras de aço SAE 1045 através de eletrodeposição de Sn na superfície com posterior tratamento térmico para promover a difusão do Sn para o interior do aço. Por meio da técnica de RBS, foram caracterizados os perfis de concentração do Sn no aço com a profundidade. Por outro lado, com o uso da técnica de permeação eletroquímica, aplicada tanto em meio alcalino como neutro, foi avaliada a eficiência das modificações superficiais em inibir a absorção do hidrogênio pelo aço. Foram constatadas significativas reduções da absorção de H em amostras modificadas com a adição de 100nm de Sn eletrodepositado com posterior difusão. Utilizou-se também medidas de impedância eletroquímica e ensaios de voltametria potenciostática e potenciodinâmica para descrever as influências das modificações superficiais no processo de absorção.

Estudo do crescimento de filmes de carbono sobre silício devido à irradiação com feixes de H e He

É bem conhecido que técnicas experimentais que fazem uso de feixes iônicos induzem sobre a superfície dos alvos irradiados o depósito de diversos tipos de impurezas. Este depósito é causado pelas interações entre o feixe de íons, as moléculas de gás residual no interior das câmaras de irradiação e a superfície da amostra. Apesar do fato deste processo poder alterar significativamente os parâmetros de irradiações, bem como afetar a análise de materiais tratados, os parâmetros experimentais que influenciam na deposição das impurezas ainda não são bem conhecidos e nem o depósito se encontra suficientemente quantificado. No presente trabalho relatamos um estudo quantitativo da deposição de carbono sobre amostras de Si (100) irradiadas com feixes de He e H. A deposição de carbono foi determinada em função da fluência de irradiação, variando diversos parâmetros experimentais, tais como: pressão na câmara de irradiação, temperatura do alvo, densidade de corrente do feixe, energia do feixe e o estado da carga do íon. Em todos os casos a análise das amostras irradiadas foi feita pela técnica de Retroespalhamento de Rutherford em direção Canalizada (RBS/C) e através da reação nuclear ressonante 12C(a, a´)12C na energia de 4265 keV. Os resultados experimentais mostram que se consegue minimizar a deposição de C através: a) da redução do tempo de irradiação, b) da redução da pressão na câmara de irradiação, c) do aumento da temperatura do alvo durante a irradiação e d) minimização do poder de freamento do íon no alvo.

Estudo das propriedades magnéticas e estruturais de filmes ultrafinos de Fe, Co e Ni/Au(111) produzidos por eletrodeposição

Neste trabalho foram estudadas as propriedades magnéticas e estruturais de filmes ultrafinos de Fe, Co e Ni produzidos por eletrodeposição sobre substratos de Au(111). Os estágios iniciais de crescimento dos filmes foram estudados por técnicas de caracterização “in-situ”. Uma nova técnica de caracterização do estado magnético de filmes ultrafinos eletrodepositados (EC-AGFM) foi utilizada, mostrando-se uma poderosa ferramenta para o estudo das propriedades magnéticas dos filmes. Outras técnicas, como STM “in-situ”, PMOKE “in-situ”, EXAFS, XRD, RBS foram utilizadas. A análise dos dados revelaram resultados diferentes para os filmes de Fe e Co/Au(111), em comparação aos filmes de Ni/Au(111). Enquanto a anisotropia magnética perpendicular (PMA) foi observada para os filmes de Fe e Co/Au(111), não foi observada para os filmes de Ni/Au(111). Os resultados são interpretados em termos das contribuições para a anisotropia magnética dos filmes. No caso do níquel, a degradação de suas propriedades magnéticas são atribuídas à incorporação de hidrogênio durante a deposição. Os resultados das análises magnética e estrutural são correlacionados a fim de compreender o comportamento das propriedades observadas. Os resultados são comparados aos obtidos por técnicas em vácuo.

Dinâmica molecular investigada com pulsos de femto-segundos

Técnicas experimentais de óptica não-linear resolvidas no tempo são capazes, em diversas situações, de fornecer mais informações sobre a dinâmica e estrutura molecular do que técnicas sem nenhuma resolução temporal. Nesta tese investigou-se três sistemas com técnicas espectroscópicas resolvidas no tempo, utilizando pulsos ultra-curtos de um sistema LASER amplificado, baseado em cristal de Ti:Safira, e de amplificadores ópticos paramétricos. Para este estudo foram implementadas e analisadas quatro diferentes técnicas espectroscópicas resolvidas no tempo: Espalhamento Raman anti-Stokes Coerente (CARS), Espalhamento hiper-Rayleigh Resolvido no Tempo (TRHRS), Bombeio-Prova e Bombeio- Depleção-Prova. O três sistemas investigados apresentam um grau crescente de complexidade nas suas dinâmicas e interações com o meio. O primeiro dos sistemas estudados foi a dinâmica da molécula de H2 no regime de impacto, na presença de moléculas e átomos perturbadores (N2 e He). Foi possível determinar, pela primeira vez, coeficientes de alargamento para o ramo Q devido à colisões entre H2+H2 utilizando a técnica de CARS resolvido temporalmente, bem como novos coeficientes para o deslocamento das linhas. O emprego da mesma técnica em sistemas binários lançou mais luz sobre a possibilidade de existir alguma não-homogeneidade em tais tipos de colisões. O segundo experimento investigou a dinâmica de relaxação orientacional da acetonitrila em solução utilizando a nova técnica de TRHRS; esta foi desenvolvida e testada com sucesso pela primeira vez neste trabalho. Um modelamento teórico mostra que dentro do modelo de Debye para a difusão rotacional, tempos associados ao terceiro momento do tempo de difusão (τ3) e ao primeiro momento (τ1) devem ser observados. Os resultados experimentais para a acetonitrila apresentam um decaimento consistente com este modelo (τ3~850 fs), concordando também com valores derivados de resultados experimentais e teóricos obtidos por outros métodos. Além disso, também foi observado experimentalmente uma segunda componente mais rápida (~50 fs), que não pôde ser explicada dentro do modelo de difusão rotacional livre. Esta componente foi atribuída a efeitos reorientacionais coletivos em conjunto com efeitos de superposição temporal de pulsos. A interpretação do sinal desta nova técnica foi testada com sucesso realizando o experimento em tetracloreto de carbono.O terceiro sistema investigado foi a dinâmica de relaxação de energia intramolecular de carotenóides. A principal questão, da vii existência ou não de estados eletrônicos adicionais, foi abordada utilizando uma modificação da técnica de Bombeio e Prova, denominada de Bombeio-Depleção-Prova. A técnica de Bombeio-Depleção-Prova foi pela primeira vez utilizada em carotenóides, possibilitando observar dinâmicas nunca vistas por qualquer outra técnica experimental. Dentro da resolução temporal dos experimentos realizados, a presença de novos estados eletrônicos em carotenóides livres em solução é descartada. Além disso, uma nova ferramenta de análise de dados foi desenvolvida. A análise de alvos espectrais baseada em um algoritmo evolutivo trouxe mais argumentos para o modelo clássico de três níveis. A dinâmica de carotenóides livres em solução foi comparada com sua dinâmica quando inseridos no complexo fotossintético de coleta de luz (LH2) da bactéria púrpura, utilizando para isso a técnica de Bombeio e Prova. Os resultados obtidos mostram um sistema de níveis de energia mais complexo do que quando o carotenóide está livre em solução. Esta modificação devido ao ambiente é possivelmente gerada pela quebra de simetria do carotenóide quando inserido no complexo LH2, possibilitando o cruzamento entre sistemas (singlete-triplete).

Simulação computacional de processos de formação de pares de bases biológicas livres considerando critérios probabilísticos, geométricos e energéticos

Neste trabalho, analisam-se os processos de formação de ligações de hidrogênio entre as bases Adenina. Timina, Guanina e Citosina usando o método Monte Carlo probabilístico. A possibilidade de formação de pares é inicialmente verificada considerando critério geométrico (distância e orientação das molécutlas) seguida pela análise da probabilidade energética, que é proporcional ao fator de Boltzmann. Os resultados mostram que a probabilidade de concorrência, para alguns modelos, não segue a estrutura mais provável segundo o fator de Boltzmann. Isto sugere que existe uma forte influência geométrica na formação dos pares (ligações simples e múltiplas). Tal análise fornece para a construção de modelos mais complexos bem como para o entendimento de alguns mecanismos que ocorrem em processos relacionados à mutações, visando compreender este tipo de fenômeno biológico

Influence of the grinding wheel's dive speed on the damage of rectified hardened steels

The world tendency is the increase of the productivity and the production of pieces more and more sophisticated, with high degree of geometric and dimensional tolerances, with good surface finish and low cost. Rectification is responsible for the final finish in the machining process of a material. However, damages generated in this production phase affect all the resources used in the previous processes. Great part of the problems happennig in the rectification process is due to the enormous temperature generated in this activity because of the machining conditions. The dive speed, which is directly related to the productivity, is considered responsible for the damages that occur during rectification, limiting its values to those that do not cause such damages. In this work, through the variation of the dive speed in the process of cylindrical grinding of type ABNT D6 steel, rationalizing the application of two cutting fluids and using a CBN (cubic boron nitrate) abrasive wheel with vitrified blond, the influence of the dive speed on the surface damages of hardened steels was evaluated. The results allowed to say that the dive speed, associated to an efficient cooling and lubrication, didn't provoke thermal damages (including heated zones, cracks and tension stresses) to the material. Residual stresses and the roughness of rectified materials presented a correlation with the machining conditions. The work concluded that it is possible to increase the productivity without provoking damages in the rectified components.

Estudos de confinamento quântico em ligações de hidrogênio

Pós-graduação em Biofísica Molecular - IBILCE

Degradação fotocatalítica na redução da DQO (demanda química de oxigênio) de efluente proveniente de processos de extração vegetal

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA