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Caracterização molecular de compostos orgânicos biogênicos e antropogênicos em sedimentos da lagoa Rodrigo de Freitas Rio de Janeiro (RJ)

Stefens, Josemar Luis January 2006 (has links)
Compostos lipídicos (hidrocarbonetos alifáticos e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), esteróis, álcoois e ácidos graxos) foram identificados e quantificados nos extratos de sedimentos recentes da Lagoa Rodrigo de Freitas através da cromatografia a gás com detector seletivo de massas (GC-MSD). A determinação do perfil dos compostos lipídicos foi útil para avaliação do ambiente deposicional da área de estudo, identificando as fontes de origem biogênica e antropogênica. As contribuições autóctone e alóctone foram caracterizadas na área de estudo através da determinação dos biomarcadores lipídicos nos sedimentos. A contribuição autóctone foi caracterizada pela presença de organismos aquáticos como: fitoplâncton, zooplâncton, bactérias e dinoflagelados. A elevada eutroficação das águas, devido à alta produção primária, foi confirmada pelos biomarcadores destes organismos aquáticos identificados nos sedimentos. A contribuição alóctone foi evidenciada pela detecção de biomarcadores de vegetais superiores nos sedimentos devido à influência da Floresta Atlântica inserida na região de estudo. Contaminação por esgoto na Lagoa Rodrigo de Freitas foi detectada devido à presença do coprostanol nos sedimentos analisados. Esta contaminação foi atribuída ao lançamento ilegal de esgoto não tratado na rede pluvial que deságua na lagoa. Contaminação por derivados de petróleo foi constatada através da análise dos hidrocarbonetos alifáticos e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos nos sedimentos. As atividades antropogênicas relacionadas ao derramamento e a queima incompleta de combustíveis fósseis foram atribuídas a atividades irregulares dos postos de combustíveis e ao intenso tráfego de veículos próximos a Lagoa Rodrigo de Freitas.
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Caracterização molecular de compostos orgânicos biogênicos e antropogênicos em sedimentos da lagoa Rodrigo de Freitas Rio de Janeiro (RJ)

Stefens, Josemar Luis January 2006 (has links)
Compostos lipídicos (hidrocarbonetos alifáticos e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), esteróis, álcoois e ácidos graxos) foram identificados e quantificados nos extratos de sedimentos recentes da Lagoa Rodrigo de Freitas através da cromatografia a gás com detector seletivo de massas (GC-MSD). A determinação do perfil dos compostos lipídicos foi útil para avaliação do ambiente deposicional da área de estudo, identificando as fontes de origem biogênica e antropogênica. As contribuições autóctone e alóctone foram caracterizadas na área de estudo através da determinação dos biomarcadores lipídicos nos sedimentos. A contribuição autóctone foi caracterizada pela presença de organismos aquáticos como: fitoplâncton, zooplâncton, bactérias e dinoflagelados. A elevada eutroficação das águas, devido à alta produção primária, foi confirmada pelos biomarcadores destes organismos aquáticos identificados nos sedimentos. A contribuição alóctone foi evidenciada pela detecção de biomarcadores de vegetais superiores nos sedimentos devido à influência da Floresta Atlântica inserida na região de estudo. Contaminação por esgoto na Lagoa Rodrigo de Freitas foi detectada devido à presença do coprostanol nos sedimentos analisados. Esta contaminação foi atribuída ao lançamento ilegal de esgoto não tratado na rede pluvial que deságua na lagoa. Contaminação por derivados de petróleo foi constatada através da análise dos hidrocarbonetos alifáticos e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos nos sedimentos. As atividades antropogênicas relacionadas ao derramamento e a queima incompleta de combustíveis fósseis foram atribuídas a atividades irregulares dos postos de combustíveis e ao intenso tráfego de veículos próximos a Lagoa Rodrigo de Freitas.
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Caracterização molecular de compostos orgânicos biogênicos e antropogênicos em sedimentos da lagoa Rodrigo de Freitas Rio de Janeiro (RJ)

Stefens, Josemar Luis January 2006 (has links)
Compostos lipídicos (hidrocarbonetos alifáticos e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), esteróis, álcoois e ácidos graxos) foram identificados e quantificados nos extratos de sedimentos recentes da Lagoa Rodrigo de Freitas através da cromatografia a gás com detector seletivo de massas (GC-MSD). A determinação do perfil dos compostos lipídicos foi útil para avaliação do ambiente deposicional da área de estudo, identificando as fontes de origem biogênica e antropogênica. As contribuições autóctone e alóctone foram caracterizadas na área de estudo através da determinação dos biomarcadores lipídicos nos sedimentos. A contribuição autóctone foi caracterizada pela presença de organismos aquáticos como: fitoplâncton, zooplâncton, bactérias e dinoflagelados. A elevada eutroficação das águas, devido à alta produção primária, foi confirmada pelos biomarcadores destes organismos aquáticos identificados nos sedimentos. A contribuição alóctone foi evidenciada pela detecção de biomarcadores de vegetais superiores nos sedimentos devido à influência da Floresta Atlântica inserida na região de estudo. Contaminação por esgoto na Lagoa Rodrigo de Freitas foi detectada devido à presença do coprostanol nos sedimentos analisados. Esta contaminação foi atribuída ao lançamento ilegal de esgoto não tratado na rede pluvial que deságua na lagoa. Contaminação por derivados de petróleo foi constatada através da análise dos hidrocarbonetos alifáticos e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos nos sedimentos. As atividades antropogênicas relacionadas ao derramamento e a queima incompleta de combustíveis fósseis foram atribuídas a atividades irregulares dos postos de combustíveis e ao intenso tráfego de veículos próximos a Lagoa Rodrigo de Freitas.
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Síntese de compostos imidazol-tiazolidina e sua aplicação como organocatalisadores em reações aldólicas estereosseletivas

Jacoby, Caroline Gross January 2016 (has links)
O desenvolvimento de novas metodologias para a síntese de compostos enantiomericamente puros é um dos grandes focos da pesquisa atual, devido à grande demanda por esses produtos na indústria moderna. Dentre essas, a organocatálise se estabeleceu como uma importante ferramenta, ao apresentar excelentes resultados aliados a uma série de vantagens ambientais e econômicas. Neste trabalho foram sintetizados cinco catalisadores inéditos derivados de Laminoácidos naturais, que possuem uma amina secundária e um heterociclo imidazol em sua estrutura. Os compostos foram obtidos por uma rota sintética simples, de cinco etapas, em rendimentos globais de 39 a 54 % sem a necessidade de purificação de nenhum dos intermediários. Os organocatalisadores comprovaram seu potencial ao promover a reação de adição aldólica direta entre ciclohexanona e diferentes aldeídos aromáticos. Os adutos aldólicos foram obtidos em rendimentos de moderados a excelentes (até 99 %), com a formação preferencial de um único estereoisômero (com excessos enantioméricos chegando a >99 % e razões diastereoisoméricas anti/syn ultrapassando 19:1). / The development of new methodologies for the synthesis of enantiomerically pure compounds is of great interest in current research due to the large demand for these products in modern industry. Among these, organocatalysis has emerged as an important tool, once it has shown excellent results associated to a number of environmental and economic advantages. In this work we synthesized five new catalysts derived from natural L-amino acids which have a secondary amine and an imidazole heterocycle in their structure. The compounds were obtained through a simple synthetic route, in five steps and overall yields from 39 to 54 %. The organocatalysts proved their potential by promoting the direct aldol addition reaction between cyclohexanone and different aromatic aldehydes. The aldol adducts were obtained in moderate to excellent yields (up to 99%) with the preferential formation of a single stereoisomer (with enantiomeric excesses of up to >99 % and diastereoisomeric ratios anti/syn exceeding 19:1).
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Método de pré-concentração e extração de agroquímicos organoclorados em águas superficiais utilizando a técnica de microextração líquido-líquido /

Watthier, Elizabeth Aparecida Koltz, Silva, Marcos Rivail da, Universidade Regional de Blumenau. Programa de Pós-Graduação em Química. January 2006 (has links) (PDF)
Orientador: Marcos Rivail da Silva. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Exatas e Naturais, Programa de Pós-Graduação em Química.
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Uso da mefs e hidrodestilação no estudo dos compostos orgânicos voláteis da espécie Plectranthus grandis, análise citotóxica e validação de métodos por CG-EM / SPME and hydrodistillation use of the study of volatile organic compound species Plectranthus grandis cytotoxic and validation of analysis by GC-MS

Camelo, Andre Luiz Melo January 2014 (has links)
CAMELO, A. L. M.; Uso da mefs e hidrodestilação no estudo dos compostos orgânicos voláteis da espécie Plectranthus grandis, análise citotóxica e validação de métodos por CG-EM. 2014. 106 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2014-10-22T20:20:05Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_lmcamelo.pdf: 2220822 bytes, checksum: de2550a4a4a236302c8386cde31e3c01 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-11-18T16:28:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_lmcamelo.pdf: 2220822 bytes, checksum: de2550a4a4a236302c8386cde31e3c01 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-18T16:28:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_lmcamelo.pdf: 2220822 bytes, checksum: de2550a4a4a236302c8386cde31e3c01 (MD5) Previous issue date: 2014 / This work uses the SPME as a complementary technique in the investigation of hydrodistillation of volatile organic compounds from the root, stem and leaves of Plectranthus grandis species, which was used for analysis of gas chromatography. For this, a previous study of the variables that significantly influence the extraction of these volatile, so using the best fiber coating, the best extraction time, temperature and amount of sample was performed. That in order to achieve a safe and reliable analysis. Thus, with the use of SPME and hydrodistillation was identified by gas chromatography / mass spectrometry and linear retention index of 76 compounds distributed in the three parts of the plant. Moreover, the study revealed that SPME extraction was efficient to approximately ¾ of the total number of identified compounds that were effective methodology for making this preliminary analysis, it requires a small amount of sample, a short time interval not used to extract and forms exhaustive for extracting volatile. With this study, it was found that SPME can extract only 20 volatile compounds, leading us to believe that they suffer degradations at the extraction by hydrodistillation. Moreover, the study revealed that the essential oil extracted by hydrodistillation shows percentage inhibition of growth of three human tumor cell lines. The trans - β - caryophyllene was the major compound leaves of this species, as well as the discovery of this stem. Thus, developed and validated a methodology for the analysis of trans - β - caryophyllene, this step, which included a study of efficiency in terms of height of dishes as well as investigating the diffusion of this compound in the stationary phase and mobile phase capillary column. / Este trabalho utiliza a MEFS como técnica complementar da hidrodestilação na investigação dos compostos orgânicos voláteis provenientes da raiz, caule e folhas da espécie Plectranthus grandis, onde foi utilizada cromatografia gasosa para análise destas partes da planta. Para isso, foi realizado um estudo prévio das variáveis que influenciam de forma significativa na extração destes voláteis, de tal forma a utilizar o melhor revestimento de fibra, o melhor tempo de extração, temperatura e quantidade de amostra. Isso de modo a realizar uma análise segura e confiável. Dessa forma, com a utilização da MEFS e da hidrodestilação foi possível identificar por cromatografia gasosa/espectrometria de massas e índice de retenção linear de 75 compostos distribuídos nas três partes da planta. Além disso, o estudo revelou que a MEFS foi eficiente na extração de aproximadamente setenta e cinco por cento do total de compostos que foram identificados tornando esta metodologia eficiente em análises prévias, pois requer uma pequena quantidade de amostra, um curto intervalo de tempo para extrair e não utiliza formas exaustivas para extração dos voláteis. Com esse estudo, ficou constatado, neste estudo, que a MEFS foi eficiente na extração exclusiva de 20 compostos voláteis, levando a crer que estes sofrem degradações no momento da extração por hidrodestilação. Além disso, o estudo revelou que o óleo essencial extraído por hidrodestilação, apresenta percentual de inibição de crescimento de três linhagens de células tumorais humanas. O trans-β-cariofileno foi o composto majoritário das folhas da espécie em estudo, bem como a constatação deste no caule. Com isso, desenvolveu e validou uma metodologia de análise para o trans-β-cariofileno, etapa essa, onde foi incluído um estudo da eficiência em termos de altura de pratos, além da investigação da difusão deste composto na fase estacionária e na fase móvel da coluna capilar.
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Síntese de compostos imidazol-tiazolidina e sua aplicação como organocatalisadores em reações aldólicas estereosseletivas

Jacoby, Caroline Gross January 2016 (has links)
O desenvolvimento de novas metodologias para a síntese de compostos enantiomericamente puros é um dos grandes focos da pesquisa atual, devido à grande demanda por esses produtos na indústria moderna. Dentre essas, a organocatálise se estabeleceu como uma importante ferramenta, ao apresentar excelentes resultados aliados a uma série de vantagens ambientais e econômicas. Neste trabalho foram sintetizados cinco catalisadores inéditos derivados de Laminoácidos naturais, que possuem uma amina secundária e um heterociclo imidazol em sua estrutura. Os compostos foram obtidos por uma rota sintética simples, de cinco etapas, em rendimentos globais de 39 a 54 % sem a necessidade de purificação de nenhum dos intermediários. Os organocatalisadores comprovaram seu potencial ao promover a reação de adição aldólica direta entre ciclohexanona e diferentes aldeídos aromáticos. Os adutos aldólicos foram obtidos em rendimentos de moderados a excelentes (até 99 %), com a formação preferencial de um único estereoisômero (com excessos enantioméricos chegando a >99 % e razões diastereoisoméricas anti/syn ultrapassando 19:1). / The development of new methodologies for the synthesis of enantiomerically pure compounds is of great interest in current research due to the large demand for these products in modern industry. Among these, organocatalysis has emerged as an important tool, once it has shown excellent results associated to a number of environmental and economic advantages. In this work we synthesized five new catalysts derived from natural L-amino acids which have a secondary amine and an imidazole heterocycle in their structure. The compounds were obtained through a simple synthetic route, in five steps and overall yields from 39 to 54 %. The organocatalysts proved their potential by promoting the direct aldol addition reaction between cyclohexanone and different aromatic aldehydes. The aldol adducts were obtained in moderate to excellent yields (up to 99%) with the preferential formation of a single stereoisomer (with enantiomeric excesses of up to >99 % and diastereoisomeric ratios anti/syn exceeding 19:1).
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Degradação fotocatalítica do antraceno empregando AgTiO2 suportado em fibras de coco e de sisal

Rodrigues, Flávia Cavalcante Souto Menezes 15 December 2009 (has links)
Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-01-22T18:53:12Z No. of bitstreams: 1 Expansão Urbana sobre Remanesc. Florestais.pdf: 11122822 bytes, checksum: df9a3f7e02ced5851a62ce1e7e13283b (MD5) / Approved for entry into archive by Uillis de Assis Santos (uillis.assis@ufba.br) on 2016-02-15T21:30:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Expansão Urbana sobre Remanesc. Florestais.pdf: 11122822 bytes, checksum: df9a3f7e02ced5851a62ce1e7e13283b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-15T21:30:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Expansão Urbana sobre Remanesc. Florestais.pdf: 11122822 bytes, checksum: df9a3f7e02ced5851a62ce1e7e13283b (MD5) / Os produtos e resíduos gerados pela indústria de petróleo, em sua maioria, apresentam riscos à saúde humana por conta da sua toxicidade. Dentre os compostos presentes no petróleo encontram-se os hidrocarbonetos e seus derivados. No entanto, os compostos que representam maior fonte de contaminação para o meio ambiente são os compostos aromáticos, merecendo destaque os hidrocarbonetos policíclicos (HPA). Nesta perspectiva, torna-se importante a busca por tecnologias limpas e altamente eficientes, com alto poder de destruição destes poluentes e com menor custo possível. Dentre as tecnologias limpas, destacam-se os processos de oxidação avançada (POA), como a fotocatálise heterogênea. Este processo fotoquímico pode ser aplicado na remoção de policíclicos aromáticos através da neutralização do contaminante, minimizando o teor de resíduos perigosos ao meio ambiente. Este trabalho tem como objetivo o estudo da degradação do antraceno pela fotocatálise a partir do emprego do Ag-TiO2 suportado em fibras de coco e sisal. A fim de melhorar a eficiência do catalisador em relação à absorção de energia, o elemento Ag foi incorporado à estrutura do TiO2 ampliando a faixa de ativação de comprimento de ondas UV para a luz visível. Além disso, o catalisador foi incorporado à superfície das fibras de coco e sisal, atribuindo características de leito fixo ao sistema reacional. A degradação do antraceno foi investigada com a ajuda da cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) e os resultados mostraram que o sistema catalítico empregado foi eficiente.
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Bioimageamento com derivados dos núcleos 2,1,3- benzotiadiazola e 2,1,3-benzoselenodiazola

Araújo, Ingryd Richelle Medeiros de 02 August 2017 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2017. / Texto parcialmente liberado pelo autor. Conteúdo liberado: Resumo e Abstract. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-12-07T17:29:28Z No. of bitstreams: 1 2017_IngrydRichelleMedeirosdeAraújo_PARCIAL.pdf: 342885 bytes, checksum: 19b4d074541b19c533d318aea6cec78e (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-02-08T20:55:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_IngrydRichelleMedeirosdeAraújo_PARCIAL.pdf: 342885 bytes, checksum: 19b4d074541b19c533d318aea6cec78e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-08T20:55:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_IngrydRichelleMedeirosdeAraújo_PARCIAL.pdf: 342885 bytes, checksum: 19b4d074541b19c533d318aea6cec78e (MD5) Previous issue date: 2018-02-08 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). / A obtenção de sistemas fluorescentes seletivos e com propriedades fotofísicas adequadas para bioimageamento é altamente desejado. Nesse contexto, propôs-se a utilização de compostos orgânicos fluorescentes derivados dos núcleos 2,1,3- Benzotiadiazola (BTD) e 2,1,3-Benzoselenodiazola (BSD) como alternativas de sondas para o bioimageamento, visto que esses núcleos apresentam propriedades interessantes como marcadores fluorescentes. A arquitetura dos derivados do núcleo BTD foram planejadas para a obtenção de sondas solúveis em meio aquoso, tendo esta apresentado resultados interessantes como estabilidade térmica, elevada fotoestabilidade, amplos deslocamentos de Stokes e a capacidade de transpor a membrana celular. Já os derivados do núcleo BSD além de bons resultados nos estudos fotofísicos, apresentaram resultados surpreendentes para aplicações biológicas, onde todos os compostos foram capazes de transpor a membrana celular e marcar corpos lipídicos seletivamente para uma variedade de linhagens celulares e apresentando comportamento multiemissivo para o comprimento de onda de analise. Esses resultados demonstram que a utilização dos núcleos BTD e BSD em imageamento celular é uma alternativa promissora, ampliado o entendimento desse tipo de sistema e consolidando os resultados já obtidos frente a esses núcleos. / The synthesis of selective fluorescent systems and with tunable photophysical properties suitable for bioimaging application is a challenging task. In this context, the use of fluorescent organic compounds derived from the 2,1,3-benzothiadiazole (BTD) and 2,1,3-benzoselenodiazole (BSD) cores is a viable alternative for bioimaging application as these nuclei have attractive properties as fluorescent markers. The architecture of the BTD core derivatives were designed to obtain aqueous soluble probes, which presented interesting results such as thermal stability, high photostability, large Stokes displacements and the ability to transpose the cell membrane. The BSD core derivatives, besides good results in the photophysical studies, presented surprising results for biological application. All tested compounds were able to transpose the cell membrane and selectively label lipid bodies for a variety of cell lines and presented multiemissive behavior depending on the photomultiplier conditions. These results demonstrate that the use of BTD and BSD cores as cellular probes is a promising alternative, broadening the understanding of this type of system and consolidating the results already obtained in relation to these core.
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Estudo teórico da adsorção de COVs aromáticos em dióxido de titânio e zircônio

Vargas, Marcos dos Reis 10 December 2015 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2015. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-02-24T13:08:41Z No. of bitstreams: 1 2015_MarcosReisVargas.pdf: 7880581 bytes, checksum: 8177d1da0137afa6c0c6444b349cc18f (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-02-28T11:29:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_MarcosReisVargas.pdf: 7880581 bytes, checksum: 8177d1da0137afa6c0c6444b349cc18f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-28T11:29:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_MarcosReisVargas.pdf: 7880581 bytes, checksum: 8177d1da0137afa6c0c6444b349cc18f (MD5) / O estudo teórico da adsorção de compostos orgânicos voláteis em superfícies de óxidos metálicos, tais como o TiO2 e ZrO2, é importante para compreender as mudanças estruturais e eletrônicas ocasionadas pela interação. Nesse trabalho, foi estudada a adsorção das moléculas de benzeno, tolueno, etilbenzeno, o-xileno, m-xileno e p-xileno (conhecidas como BTEX) sobre as superfícies (110) do TiO2 rutilo, (101) do TiO2 anatásio e (001) do ZrO2 tetragonal. A Teoria do Funcional de Densidade com condições de contorno periódicas, conjunto de funções de base de ondas planas e o funcional de troca e correlação PW91 e PBE foram usados. Os resultados mostraram que o uso de 300 eV e 3x3x3 para a energia de corte das ondas planas e a malha de pontos k, respectivamente, foram considerados apropriados para os cálculos da adsorção do BTEX. As supercélulas com quatro camadas (3x2) para a superfície (110) do TiO2 rutilo, (3x1) para a superfície (101) do TiO2 anatásio e (3x3) para a superfície (001) do ZrO2 tetragonal foram usadas para a modelagem dos complexos BTEX-superfície. As interações das moléculas de BTEX indicaram que a adsorção ocorre, mais favoravelmente, na posição paralela à superfície. A influência das interações de van der Waals foi levada em consideração através da correção semiempírica DFT-D2, mostrando-se um importante componente na energia de interação, porém sem grandes efeitos sobre a geometria. A otimização das geometrias foi feita em etapas, de modo que, no final conduziram a uma otimização completa do sistema (adsorbato e superfície). A adsorção da molécula de benzeno sobre o rutilo apresentou um resultado de energia de interação mais próximo ao experimental, comparado com outros estudos teóricos. A utilização de uma otimização completa, além da inclusão de correção para as interações de van der Waals, contribuíram para a melhora na descrição do sistema. No caso do benzeno, elevando a distância de interação de 3,40 Å, reportada na literatura e obtida com uma otimização parcial usando aproximação LDA, para 4,00 Å, calculada neste trabalho. A metodologia utilizada foi então estendida para interação dos demais hidrocarbonetos monoaromáticos e ao estudo das interações com o anatásio e o ZrO2 tetragonal. As energias de adsorção obtidas para todos os complexos apresentaram tendências semelhantes entre os funcionais PW91 e PBE. A partir dos resultados das energias de adsorção para todos os sistemas estudados, a interação das moléculas de BTEX foi maior com a superfície (110) do TiO2 rutilo, seguida pela (101) do TiO2 anatásio e, por último, a (001) do ZrO2 tetragonal. As análises de CDD apresentaram um aumento na densidade eletrônica entre as moléculas de BTEX e a superfície para o rutilo e o anatásio. Para o TiO2 e ZrO2, observou-se a interação entre os átomos de hidrogênio e oxigênio, através das análises de CDD e ELF, evidenciada pelo decréscimo de cargas nas vizinhanças dos átomos de hidrogênio e pelo aumento da densidade eletrônica próximo aos oxigênios bicoordenados da superfície. A densidade de estados para todos os sistemas estudados apresentou uma translação dos estados para regiões de menor energia após a adsorção, sugerindo uma estabilização do sistema ao formar os complexos. As análises das energias de adsorção, em concordância com tendências experimentais, indicam que estes materiais são candidatos promissores que poderiam ser utilizados como sensores químicos e catalisadores para a adsorção de moléculas de BTEX. / The theoretical study of the adsorption of volatile organic compounds on metal oxides surfaces, such as TiO2 and ZrO2, is important to understand the structural and electronic changes caused by this interaction. In this work, we studied the adsorption of benzene, toluene, ethylbenzene, o-xylene, m-xylene and p-xylene (known as BTEX) molecules on the (110) surface of rutile TiO2, (101) of anatase TiO2 and (001) of tetragonal ZrO2. The Density Functional Theory with periodic boundary conditions and plane wave basis set with the PW91 and PBE exchange-correlation functional were used. The results showed that 300 eV for the cutoff energy of the plane waves and 3x3x3 k points mesh were appropriate for the BTEX adsorption calculation. A supercell with four layers (3x2) for the (110) rutile TiO2, (3x1) for the (101) anatase TiO2 and (3x3) for the (001) tetragonal ZrO2 were considered for the BTEX-surface complex modeling. The interactions of BTEX molecules indicated that adsorption occurs, most favorable, at a position parallel to the surface. The influence of van der Waals interactions was taken into account by semiempirical DFT-D2 correction, being an important component in the energy of interaction, but without major effects on the geometry. The optimization of the geometry was taken into several steps, so that it leds to a complete optimization system (adsorbate and surface). The adsorption of the benzene molecule on the rutile performed in this study, presented a result of energy closer to the experimental interaction than theoretical studies in the literature. The use of a complete optimization and the inclusion of correction for van der Waals interactions must have contributed to the improvement in the system description, increasing the interaction distance from 3.40 Å, reported in the literature and obtained with a partial optimization using LDA approximation to 4.00 Å, calculated in this work. The methodology was then extended to interaction of other monoaromatic hydrocarbons and the study of interactions with the anatase and the tetragonal ZrO2. The adsorption energies obtained for all complexes showed similar trends between the PW91 and PBE functionals. From the results of the adsorption energies for all systems studied, the interaction of BTEX molecules was higher with the (110) TiO2 rutile surface, followed by (101) of TiO2 anatase, and finally the (001) tetragonal ZrO2. CDD analyses showed an increase on electron density between the BTEX molecules and the rutile and anatase surfaces. For TiO2 and ZrO2, we observed the interaction between hydrogen and oxygen through the CDD and ELF, as evidenced by the decrease of charges of the hydrogen atoms and increased electron density close to bicoordinated surface oxygen atoms. The density of states for all systems studied showed a translation of the states to lower energy regions after adsorption, showing a stabilization of the system to form the complex. The adsorption energies analysis suggest that these materials are promising candidates that could be used as chemical sensors and catalysts for the adsorption of BTEX molecules.

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