Estudo por espectroscopia micro-Raman dos mecanismos de separação de fase em vidros fosfatos de metais de transição

Glass-ceramics are prepared by controlled separation of crystal phases in glasses, leading to uniform and dense grain structures. On the other hand, chemical leaching of soluble crystal phases yields porous glass-ceramics with important applications. Here, glass/ceramic interfaces of niobo-, vanado- and titano-phosphate glasses were studied by micro-Raman spectroscopy, whose spatial resolution revealed the multiphase structures. Phase-separation mechanisms were also determined by this technique, revealing that interface composition remained unchanged as the crystallization front advanced for niobo- and vanadophosphate glasses (interface-controlled crystallization). For titanophosphate glasses, phase composition changed continuously with time up to the equilibrium composition, indicating a spinodal-type phase separation.

Reactividade térmica e fotoquímica de pares iónicos contendo complexos de metais de transição

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Química,especialidade em Química Inorgânica,pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Estudo por espectroscopia micro-Raman dos mecanismos de separação de fase em vidros fosfatos de metais de transição

Glass-ceramics are prepared by controlled separation of crystal phases in glasses, leading to uniform and dense grain structures. On the other hand, chemical leaching of soluble crystal phases yields porous glass-ceramics with important applications. Here, glass/ceramic interfaces of niobo-, vanado- and titano-phosphate glasses were studied by micro-Raman spectroscopy, whose spatial resolution revealed the multiphase structures. Phase-separation mechanisms were also determined by this technique, revealing that interface composition remained unchanged as the crystallization front advanced for niobo- and vanadophosphate glasses (interface-controlled crystallization). For titanophosphate glasses, phase composition changed continuously with time up to the equilibrium composition, indicating a spinodal-type phase separation.

Interação de átomos leves com clusters de metais de transição

Density Functional Theory (DFT) calculations on the interactions of small atoms (H, C, O, and S) on first-row transition metal clusters were performed. The results show that the adsorption site may vary between the metal surface and the edge of the cluster. The adsorption energies, adatom-nearest neighbor and adatom-metal plane distances were also determined. Finally, the authors present a discussion about the performance of these metals as anodes on solid oxide fuel cells. The results obtained agree with empirical data, indicating that the theoretical model used is adequate

A etimologia de biomoléculas com metais de transição como auxiliar na aprendizagem de Química Biológica

Numerous functional biomolecules are associated with metals, i.e. the metallobiomolecules; more specifically, some are dependent on transition metals required for several crucial biological roles. Nevertheless, their names can lead to ambiguous interpretations concerning the properties and performances of this group of biological molecules. Their etymology may be useful by providing a more perceptive insight into their features. However, etymology can lead to incongruous conclusions, requiring an especially careful approach to prevent errors. Examples illustrating these subjects shall be examined.

Desenvolvimento de reator tipo "dip catalyst" para filmes poliméricos contendo nanopartículas de metais de transição

This article describes the development of a new catalytic reactor designed to operate with nanoparticle-embedded polymer thin films. Stabilization of metal nanoparticles in films that serve as catalysts in organic reactions is relatively new; therefore, the development of reactors to facilitate their use is necessary. We describe in detail the preparation of the GDCR reactor-type "dip catalyst" and its evaluation in the Suzuki - Miyaura cross-coupling reaction of phenylboronic acid and 4-bromoanisole catalyzed by palladium nanoparticle-embedded cellulose acetate thin film (CA/PD(0)). Compared with earlier prototypes, GDCR reactor showed excellent results when operating with CA/PD(0) thin films.

Reações de oxidação de álcoois e olefinas promovidas por complexos de metais de transição imobilizados em líquidos iônicos fluorados

Neste trabalho foi estudada a viabilidade da transposição direta de reações de oxidação efetuadas em meio homogêneo ou meio bifásico aquoso para meio bifásico onde líquidos iônicos são empregados como agentes imobilizadores dos catalisadores utilizados. A oxidação de álcoois secundários (ciclopentanol) e de álcoois primários ativados (álcool benzílico) mostrou-se mais efetiva quando 1 mol% de RuCl3 imobilizados no líquido iônico tetrafluoroborato de 1-n-butil-3-metilimidazólio (BMI.BF4), 100 °C de temperatura, 7 atm de oxigênio e 24 horas de reação foram empregados, levando a 61% de conversão, 100% de seletividade em ciclopentanona e freqüência de rotação 2,54 h-1 (com peneira molecular no solvente) e 86% de conversão, 95% de seletividade em benzaldeído e freqüência de rotação 3,58 h-1. Estes resultados são superiores aos obtidos em condições homogêneas. Quando o líquido iônico BMI.BF4 foi substituído por líquidos iônicos fluorados, tais como BMI.OOCCF3 e o novo líquido iônico BMI.OOC(CF2)6CF3 a conversão dobrou e a seletividade se manteve em 100%, nas condições estudadas. A oxidação de olefinas (1-deceno) catalisada por PdCl2/CuCl2/O2 apresentou melhores resultados quando 2 mol% de PdCl2 e 4 mol% de CuCl2 foram imobilizados no líquido iônico BMI.BF4 a 80 °C de temperatura, 6 atm de oxigênio e 16 horas de reação foram empregados, levando a 99% de conversão, 53% de seletividade em 2-decanona e freqüência de rotação 3,09 h-1. Quando o sistema catalítico foi reutilizado a conversão foi de 88% e a seletividade 60%.

Potencialidades eletroanalíticas de complexos binucleares de nitroprussiato de metais de transição suportado em 3-aminopropil sílica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Síntese, caracterização e estudo termoanalítico dos succinatos de alguns metais de transição bivalentes no estado sólido

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Síntese, caracterização e estudo termoanalítico dos mandelatos de alguns metais de transição bivalentes no estado sólido

Pós-graduação em Química - IQ

Preparação e aplicações eletroanalítica de nanopartículas de pentaciano metais de transição

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Propriedades magnéticas de nanoestruturas de metais de transição 3d em superfícies de Pd

Motivados por estudos experimentais acerca de monocamadas de metais de transição 3d sobre superfícies de Pd, nesta dissertação investigamos o complexo magnetismo de nanoestruturas, embebidas ou adsorvidas, em superfícies metálicas através de cálculos de primeiros princípios. Utilizamos o método RS-LMTO-ASA (Real Space - Linear MuffinTin Orbital - Atomic Sphere Approximation), o qual é baseado na teoria do funcional da densidade (DFT - Density Functional Theory) e implementado para o cálculo de estruturas magnéticas não colineares. Com este propósito, investigamos nanoestruturas embebidas e ligas (2 x 2) de metais 3d (Cr, Mn, Fe, Co e Ni) na superfície Pd (110), além de nanoestruturas de Cr adsorvidas sobre a superfície de Pd (111). Primeiro, para as nanoestruturas embebidas na superfície Pd (110), analisamos a variação do momento magnético de spin orbital com relação ao número de vizinhos e de valência dos metais 3d. Também mostramos que estas estruturas têm ordenamento magnético colinear, exceto as de Cr e Mn, que apresentam magnetismo não colinear associado à frustração geométrica. Para o caso de nanofios de Cr adsorvidos sobre a superfície de Pd (111), verificamos uma configuração colinear antiferromagnética para cadeias com até 9 átomos. Para o nanofio com 10 átomos obtivemos uma configuração tipo antiferromagnética inclinada (canted). No caso de nanoestruturas de Cr bidimensionais, verificamos complexas configurações magnéticas não colineares com diferentes quiralidades.

Propriedades magnéticas de nanoestruturas de metais de transição 3d adsorvidas na superfície de Pt(111)

Neste trabalho, utilizamos o método de primeiros princípios, RS-LMTO-ASA (“Real Space - Linear Muffin-Tin Orbital - Atomic Sphere Approximation”), baseado na Teoria do Funcional da Densidade (DFT) e implementado para o cálculo de estruturas magnéticas não-colineares, para investigar as propriedades magnéticas de nanoestruturas de metais de transição 3d (Cr, Mn, Fe, Co e Ni) adsorvidas na superfície de Pt(111). Diferentes geometrias como adátomos, dímeros, trímeros, fios lineares e zig-zag foram consideradas e, o tamanho dos aglomerados foi variado de 2 a 7 átomos. Mostramos que os aglomerados de Fe, Co e Ni sobre a superfície de Pt(111), para todas as geometrias simuladas, apresentam um ordenamento ferromagnético. Devido à redução do número de coordenação presente na superfície, os momentos de spin e orbital nos sítios de Fe, Co e Ni, para as diferentes geometrias, mostram-se elevados comparados com os respectivos valores dos momentos destes metais como bulk. Para os glomerados de Cr e Mn mostramos que a interação de troca antiferromagnética entre primeiros vizinhos leva a um ordenamento antiferromagnético colinear no caso de geometrias lineares. No entanto, se o antiferromagnetismo é frustrado por restrição geométrica imposta aos aglomerados pela superfície triangular do substrato, obtém-se um comportamento magnético não-colinear para aglomerados de Cr e Mn sobre a Pt(111). Nossos resultados estão em boa concordância com os resultados experimentais da literatura e com os resultados teóricos obtidos por outros métodos, quando existentes.

Síntese e atividade biológica de complexos de metais de transição com hidrolisados proteicos da clara do ovo

Trabalho trata da síntese e caracterização de quelatos inéditos de prata, paládio e platina contendo proteínas hidrolisadas da clara de ovo. A ideia consiste em preparar e utilizar quelatos metálicos contendo ligantes de origem natural, como metalofármacos. A pesquisa realizada pode ser dividida em três etapas. A primeira, referente à hidrólise e análise do hidrolisado proteico da clara de ovo. Diversos métodos e condições experimentais foram testadas a fim de se encontrar as condições de hidrólise mais adequadas (natureza da enzima, tempo, pH, temperatura, relação enzima:substrato) para a obtenção de aminoácidos livres e/ou pequenos peptídeos. A segunda parte consistiu na obtenção de compostos de coordenação de platina, prata e paládio contendo o hidrolisado proteico. Nessa etapa, diferentes rotas sintéticas e condições experimentais também foram utilizadas. Além disso, a espectroscopia vibracional no infravermelho foi utilizada nessa etapa para investigar as características estruturais (particularmente, os grupos funcionais presentes) dos compostos metálicos obtidos bem como da matéria prima utilizada (clara de ovo). Após inúmeras tentativas de síntese, três amostras promissoras, do ponto de vista da Química de Coordenação, foram obtidas, a saber, CO-Pd2, CO-Pd9 e CO-Ag3. Ensaios biológicos preliminares, que consistiu na terceira e última parte deste trabalho, foram realizados no sentido de avaliar a capacidade inibitória de crescimento das bactérias S. aureus e E. coli, através da determinação da Concentração Inibitória Mínima (CIM) dos compostos metálicos obtidos.

Síntese, caracterização e estudo termoanalítico dos nicotinatos de alguns metais de transição bivalentes no estado sólido

Pós-graduação em Química - IQ