Submitted by Ronildo Prado (bco.producao.intelectual@gmail.com) on 2018-01-24T17:19:17Z No. of bitstreams: 1 MARTINS_Maria_2018.pdf: 2175043 bytes, checksum: 22fa23b4e15e4c8f9f329d4f38ccad89 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (bco.producao.intelectual@gmail.com) on 2018-01-24T17:19:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MARTINS_Maria_2018.pdf: 2175043 bytes, checksum: 22fa23b4e15e4c8f9f329d4f38ccad89 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (bco.producao.intelectual@gmail.com) on 2018-01-24T17:19:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MARTINS_Maria_2018.pdf: 2175043 bytes, checksum: 22fa23b4e15e4c8f9f329d4f38ccad89 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-24T17:19:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARTINS_Maria_2018.pdf: 2175043 bytes, checksum: 22fa23b4e15e4c8f9f329d4f38ccad89 (MD5) Previous issue date: 2003-12-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / In this work we present two contributions to the electron-molecule collision theory. Firstly, we present a new theoretical procedure to introduce the target electronic correlation in the elastic electron-molecule scattering. By our procedure we use the configuration interaction (CI) wave function of the target to determine the scattering potential. Static, exchange and polarization contributions are explicitly obtained in terms of the molecular spin-orbitals thus allowing, in principle, that an arbitrary number of configuration state functions (CSF) be used in the determination of the differential cross sections (DCS). We have focused our studies on the elastic electron-molecule scattering considering N2, CO, H2O, H2 and CH4 molecules and the 0.5 - 30 eV energy range. For the first four molecules the DCS were obtained using the Schwinger variational iterative method (SVIM). For CH4 and also H2 we have used the method of continued fractions (MCF). Our results were compared with experimental data and theoretical results using different methods, all of them based on Hartree-Fock (HF) wave functions. Secondly, we present a study of molecular ionization by electron impact. We consider the H2 molecule and the process (e, 2e) using the symmetric coplanar and asymmetric coplanar geometries. For this study we have used a code based on the MCF. In this case we have developed a new version of the code in order to make it capable of determining the quantities (reactance K matrices and ejected-electron continuum wave functions) needed in ionization studies, since the applicability of the existing previous versions was restricted to electron-molecule scattering and molecular photoionization calculations. Triply differential cross sections (TDCS) were calculated and compared to experimental and/or theoretical data available in the literature. / Apresentamos neste trabalho duas contribuições para o desenvolvimento da teoria de espalhamento de elétrons por moléculas. Primeiramente, mostramos um novo método para introduzir a correlação eletrônica do alvo no espalhamento eMstico elétron-molécula. Pelo nosso método a função de onda CI (Interação de Configuracões) que descreve o alvo e usada para determinar o potencial de espalhamento. As partes do potencial estático, de troca e de correlacão-polarizacão são escritas em termos de spin-orbitais moleculares. Isto permite, em princípio, usar um numero arbitrário de funcões de configurações de estado (CSF) na determinacão das seções de choque diferenciais (SCD). Com este método estudamos o espalhamento eMstico de elétrons pelas moléculas N2, CO, H2O, H2 e CH4 no intervalo de energia 0,5 eV - 30 eV. No estudo das quatro primeiras moléculas (N2, CO, H2O e H2) utilizamos, na resolução da equacão de Lippmann-Schwinger, o método variacional iterativo de Schwinger (SVIM) e, para CH4 e H2 usamos o método das frações continuadas (MCF). Nossos resultados foram comparados com dados experimentais e valores teóricos obtidos com outros métodos que usam funcões Hartree-Fock para descrever o alvo. Na segunda parte deste trabalho, desenvolvemos um estudo da ionizacao molecular por impacto de elétrons. Consideramos a molécula H2 e o processo (e, 2e) usando as geometrias coplanar simétrica e coplanar assimétrica. Para este estudo utilizamos um outro conjunto de programas baseado no MCF. Neste caso implementamos uma nova versão para estes programas de forma a torna-los capazes de determinar quantidades necessárias para o estudo da ionizacão molecular, tais como a matriz de reatância K e as funcões de onda do continuo para o elétron, já que ate então o uso do MCF estava restrito ao espalhamento elétron-molécula e a fotoionizacão molecular. Os resultados para as seções de choque triplamente diferenciais (SCTD) foram comparados com dados experimentais e/ou valores teóricos disponíveis na literatura.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-02-06T19:03:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Wagner J. C. Sousa.pdf: 722513 bytes, checksum: 9211c11741fd34cc4bf153dbe3190808 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-02-06T19:04:10Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Wagner J. C. Sousa.pdf: 722513 bytes, checksum: 9211c11741fd34cc4bf153dbe3190808 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-02-06T19:04:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Wagner J. C. Sousa.pdf: 722513 bytes, checksum: 9211c11741fd34cc4bf153dbe3190808 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-06T19:04:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Wagner J. C. Sousa.pdf: 722513 bytes, checksum: 9211c11741fd34cc4bf153dbe3190808 (MD5) Previous issue date: 2016-04-15 / From the environmental-conservation point of view, the search of renewable energy sources is certainly one of the most important strategies for all countries aiming for the sustainable development. Among them, the use of biodiesels replacing fossil fuels constitutes an important step towards this direction. Chemically, biodiesels are mixture of esters with long carbon chains. They can be obtained from vegetable oils or animal fats via transesterication. In this sense, the investigation on electron interaction with small esters is important which may help to the understanding of combustion of biodiesels. Despite that, to our knowledge, there are no other experimental or theoretical studies of electron collisions with such class of compounds. In the present study, we report a theoretical study on electron collisions with methyl formate. More specifically, elastic differential (DCS), integral (ICS), and momentumtransfer (MTCS) cross sections, as well as grand-total (TCS) and total absorption (TACS) cross sections for electron scattering by methyl formate were determined in the 1-500 eV energy range, using a combination of molecular complex optical potential (MCOP) and Padé approximant method. / Do ponto de vista da conservação ambiental, a busca por fontes de energias renováveis é certamente uma das estratégias mais importantes para qualquer país que almeja o desenvolvimento sustentável. Dentre essas fontes, a utilização de biocombustíveis ao invés de combustíveis fósseis constitui um passo importante nessa direção. Quimicamente, o biodiesel é formado por uma mistura de ésteres de cadeias longas, podendo ser obtidos através de transesterificação de gorduras vegetais ou animais, por exemplo. Nesse sentido, a investigação da interação de elétrons com ésteres menores pode ser um importante passo inicial para auxiliar no entendimento do mecanismo detalhado da combustão do biodiesel. Apesar dessa importância, em meu conhecimento, não existia até o momento qualquer trabalho experimental ou teórico sobre espalhamento de elétrons pela referida classe de compostos. Foi com o intuito de auxiliar no preenchimento dessa lacuna que o presente trabalho foi realizado. Neste foram realizado um estudo teórico da colisão de elétrons com a molécula de Formiato de Metila (HCOOCH3). Mais especificamente, foram calculadas as seções de choque diferenciais elásticas (SCD), integrais elásticas (SCI), de transferência de momento (SCTM), totais (SCT) e de absorção total (SCAT), na faixa de 1-500 eV. Os cálculos foram efetuados a partir do uso de um potencial óptico complexo juntamente com o método dos aproximantes de Padé.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-08T13:19:18Z No. of bitstreams: 1 rafaelfelipecoelhoneves.pdf: 4428183 bytes, checksum: c285f713f0bc1b3a74476dcda5baab40 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-13T13:27:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rafaelfelipecoelhoneves.pdf: 4428183 bytes, checksum: c285f713f0bc1b3a74476dcda5baab40 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T13:27:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rafaelfelipecoelhoneves.pdf: 4428183 bytes, checksum: c285f713f0bc1b3a74476dcda5baab40 (MD5) Previous issue date: 2015-10-01 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A substituição de combustíveis fósseis por biocombustíveis obtidos a partir de fontes renováveis consiste em uma importante estratégia para minimizar as emissões de gases do efeito estufa. Neste sentido, a conversão da biomassa lignocelulósica em biocombustíveis representa uma fonte sustentável que atende à demanda global de energia. Elétrons de baixa energia em plasmas têm potencial para superar a resistência físico-química da biomassa possibilitando a geração de produtos químicos de alto valor. Isto ocorre devido à quebra química induzida pela captura eletrônica dissociativa ou por processos de fragmentação através da excitação ou ionização por impacto de elétrons. Nesta tese foi investigado o espalhamento de elétrons pelas biomoléculas fenol e furfural, que são subunidades da biomassa lignocelulósica. Espectros experimentais de perda de energia de elétrons (EPEE) foram registrados para o fenol e furfural, para energias de impacto de 15, 20, 30, 40 e 250 eV, para ângulos entre 10◦ e 90◦. Estes espectros foram usados para obtenção de Seção de Choque (SC) e Força de Oscilador Generalizada (FOG) para as transições eletrônicas permitidas por dipolo, possibilitando também, a determinação de suas Forças de Oscilador Óptico. Seções de Choque Diferenciais (SCD) foram medidas para a excitação por impacto de elétrons de estados eletrônicos, bem como de modos vibracionais compostos não resolvidos do fenol. Estas investigações fornecem os primeiros resultados publicados na literatura para os estados eletrônicos excitados singleto e tripleto do fenol, até o primeiro potencial de ionização, e ainda, para as Seções de Choque de excitações vibracionais. Foram também obtidos dados de Seções de Choque Integrais (SCI) para excitações eletrônicas e vibracionais por impacto de elétrons em fenol. Dados de Seções de Choque Diferenciais Triplas (SCDT) para a ionização do fenol por impacto de elétrons (e, 2e) foram gerados através de uma cinemática coplanar assimétrica para energia eletrônica incidente de 250eV. Para o furfural, os dados experimentais foram utilizados em conjunto com cálculos teóricos na atribuição de seus estados excitados. A boa concordância entre os resultados teóricos e os experimentais permite fornecer a primeira atribuição quantitativa da espectroscopia dos estados eletrônicos do furfural na faixa de energia estudada. / Replacing fossil fuels with biofuels obtained from renewable sources is an important strategy to minimize greenhouse gas emissions. In this sense, the conversion of lignocellulosic biomass into biofuels is a sustainable source of energy to meet global energy demands. Low-energy electrons in plasmas have the potential to overcome the biomass physicochemical resistance enabling the production of high value chemicals. This happens due to chemical breakdown induced through dissociative electron attachment or electron impact excitation- or ionizationfragmentation processes. In this thesis was investigated the electron scattering by the biomolecules phenol and furfural, that are subunits of the lignocellulosic biomass. Experimental electron-energy loss spectra (EELS) were recorded to phenol and furfural, measured at impact energies of 15, 20, 30, 40 and 250 eV, for angles between 10◦ and 90◦. These spectra were used to derive Cross Sections (CS) and Generalized Oscillator Strengths (GOS) for the dipoleallowed electronic transitions, also allowing the determination of their Optical Oscillator Strengths. Differential cross sections (DCS’s) were measured for the electron-impact excitation of the electronic states as well as of a number of composite unresolved vibrational modes in phenol. These investigations provide the first results published on the literature to singlet and triplet excited electronic states of phenol, up to the first ionization potential and, to the vibrational excitation Cross Sections. In addition, it were obtained integral cross sections (ICS’s) data for electron impact vibrational and electronic excitations in phenol. Triple differential cross sections (TDCS) data for the electron-impact ionization of phenol (e,2e) were generated with coplanar asymmetrical kinematics for an incident electron energy of 250 eV. Regarding to furfural, the experimental data were used along with calculations in order to assign the excited states. The good agreement between the theoretical results and the measurements allows providing the first quantitative assignment of the electronic state spectroscopy of furfural over the energy range studied.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-06-26T19:32:49Z No. of bitstreams: 1 marcelomoreiragoulart.pdf: 2141046 bytes, checksum: bdd7d61bbcebeeaf11dd6057dd1c0f99 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-06-26T19:53:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marcelomoreiragoulart.pdf: 2141046 bytes, checksum: bdd7d61bbcebeeaf11dd6057dd1c0f99 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-26T19:53:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marcelomoreiragoulart.pdf: 2141046 bytes, checksum: bdd7d61bbcebeeaf11dd6057dd1c0f99 (MD5) Previous issue date: 2011-01-19 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Foram obtidos neste trabalho valores de Seção de Choque Total (SCT) do impacto de elétrons em metano e etano utilizando um aparelho desenvolvido no Laboratório de Espectroscopia Atômica e Molecular (LEAM) – DF – UFJF que emprega a técnica de transmissão linear. Estes dados traduzem a probabilidade total de espalhamento de elétrons incidentes que penetram em um meio gasoso, com uma enorme gama de aplicações, tais como desenvolvimento de "lasers", física de plasmas, eletrônica gasosa, astrofísica, estudos da atmosfera exterior terrestre e de semicondutores. Para a obtenção destas medidas foi construído um canhão de baixa energia que cobre continuamente a região de energia de 20 a 250 eV, com uma resolução em energia de 0,6 eV e intensidades de corrente da ordem de unidades a centenas de ƞA. As medidas foram realizadas para o metano e etano cobrindo as energias de 100, 110, 120, 130 e 150 eV e também 90eV para o etano. A partir das medias de atenuação do feixe eletrônico ao atravessar uma célula preenchida com o gás a ser estudado, a SCT foi obtida aplicando-se a Lei de Lambert-Beer. Os elétrons que não sofreram espalhamento pelos alvos foram discriminados daqueles espalhados por um analisador cilíndrico dispersivo 127º antes de serem detectados por um Coletor de Faraday. Os dados necessários à realização do cálculo de SCT para um valor de energia definido foram obtidos através de um processo estatístico envolvendo uma série de 5 a 10 seções de medidas. Além das medidas experimentais, determinou-se a SCT através da fórmula semi-empírica de García e Manero. Propôs-se, também, uma nova técnica de aquisição da SCT através da detecção do feixe de elétrons espalhado que atinge as paredes da célula de espalhamento. Os dados foram comparados com aqueles disponíveis na literatura e os calculados. Os valores de SCT obtidos neste trabalho apresentaram relativa concordância com a literatura. / Were obtained in this work values of total cross-section (TCS) of electron impact on methane and ethane using a device developed at the Atomic and Molecular Spectroscopy Laboratory (LEAM) - DF - UFJF employing the linear transmission technique. These data reflect the total scattering probability of incident electrons that penetrate a gaseous medium with a wide range of applications, such as the development of lasers, plasma physics, gaseous electronics, astrophysics, studies of Earth's outer atmosphere and semiconductors. A low-energy electron gun continuously covering the energy from 20 to 250 eV was built to obtain these measures with an energy resolution of 0.6 eV and current intensity of the order of units to hundreds of ƞA. The measurements were performed for methane and ethane covering the energies of 100, 110, 120, 130 and 150 eV and 90 eV also for ethane. Starting from mean attenuation of the electron beam that pass through a cell filled with gas to be studied, the SCT was obtained by applying the Beer-Lambert Law. The electrons that have not been scattered were discriminated from those scattered by a 127º cylindrical dispersive analyzer before being detected by a Faraday Cup. The necessary data to perform the calculation of TCS to a specific energy value was obtained through a statistical process involving a range from 5 to 10 acquisition turns. In addition to the experimental measurements, the SCT was determined by the semi-empirical formula of García and Manero. It was also proposed a new acquisition technique of SCT by detecting the scattered electron beam that reaches the walls of the scattering cell. The data were compared with those available in literature and the calculated ones. TCS values obtained in this study showed relative agreement with the literature.

Submitted by Geandra Rodrigues (geandrar@gmail.com) on 2018-08-14T19:07:10Z No. of bitstreams: 1 danielgustavomesquitadasilva.pdf: 3042917 bytes, checksum: 06395c899324e2d8dfd65fdbf105d471 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-08-28T13:31:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 danielgustavomesquitadasilva.pdf: 3042917 bytes, checksum: 06395c899324e2d8dfd65fdbf105d471 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-28T13:31:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 danielgustavomesquitadasilva.pdf: 3042917 bytes, checksum: 06395c899324e2d8dfd65fdbf105d471 (MD5) Previous issue date: 2018-06-19 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Valores precisos de Secção de Choque Total (SCT) para o espalhamento de elétrons por álcoois primários, como metanol, etanol, 1-propanol e 1- butanol, são muito importantes em muitas áreas aplicadas, uma vez que refletem a reatividade do alvo molecular no processo de colisão, como função da energia dos elétrons. Esses valores são muito úteis, por exemplo, quando se quer modelar a combustão do álcool no processo de ignição por centelha dentro de um motor de combustão interna. Através dessa modelagem, podemos melhorar o desempenho de veículos motorizados e de todas as tecnologias que utilizam atualmente combustíveis fósseis. Medidas de SCT absoluta para espalhamento de elétrons por moléculas do 1-propanol foram realizadas neste trabalho, para energias de impacto de 40 a 500 eV. Esses dados foram obtidos utilizando um novo aparelho desenvolvido neste trabalho, baseado na atenuação de um feixe de elétrons colimado através de uma célula gasosa que contém as moléculas a serem estudadas, a uma pressão e temperatura conhecidas. Este aparelho é constituído de um canhão de elétrons, uma célula gasosa, um analisador de energia de elétrons composto de um sistema de lentes eletrostáticas desaceleradoras seguido por um analisador cilíndrico dispersivo 127° (ACD 127°) e um coletor de Faraday. O aparelho está instalado dentro de uma câmara de vácuo coberta por 5 camadas de mu-metal, para blindagem de campos magnéticos espúrios, sendo diferencialmente bombeada através de duas bombas turbomoleculares; uma com velocidade de bombeamento de 80 l/s, para bombear a câmara do canhão de elétrons, a fim de evitar mudanças nas características de emissão do filamento quando o gás é introduzido na câmara; e a outra, com uma velocidade de bombeamento de 600 l/s, para bombear a célula de espalhamento e a região do analisador. O aparelho desenvolvido mostrou excelente desempenho, quando os dados de SCT por ele produzidos foram comparados com dados da literatura para os gases Ar, He, N2. Nossos dados experimentais de SCT para o 1-propanol, pelo melhor de nosso conhecimento, são os primeiros da literatura. Eles foram comparados com os resultados teóricos produzidos pelo Modelo do Átomo Independente Regra da Aditividade Revisada mais contribuições de interferências (MAIRAR+I), sendo verificada uma boa concordância. / Precise values of the Total Cross Section (TCS) for electron scattering by primary alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol and 1-butanol, are very important in many applied areas, given that the TCS reflects the reactivity of a molecular target in the collision processes as a function of the electron energy. These values are very useful, for instance, when modeling alcohol combustion through a spark ignition process within an internal combustion engines. Through this modeling we can improve the performance of motor vehicles, and all technologies currently utilizing fossil fuels. Absolute Total Cross Section (ATCS) measurements for electron scattering from 1-propanol molecules were obtained in this work, for impact energies from 40 to 500 eV. These data were obtained using a new apparatus developed in this work, which is based on the measurement of the attenuation of a collimated electron beam through a gas cell containing the molecules to be studied at a given pressure and temperature. This new apparatus consists of an electron gun, a gas cell, an electron energy analyzer composed of an array of decelerating electrostatic lenses, a cylindrical dispersive 127° analyzer (CDA 127°), and a Faraday cup. The apparatus is housed inside a vacuum chamber covered by 5 layers of mu-metal, for shielding against spurious magnetic fields, and differentially pumped through two turbomolecular pumps; one with a pumping speed of 80 l/s, for pumping the electron gun chamber in order to avoid changes in the electron emitting filament characteristics when gas is introduced into the chamber; and the other, with 600 l/s pumping speed, for pumping the scattering cell and analyzer region. The developed apparatus showed excellent performance when comparing our TCS data produced with it, with data from literature for the gases Ar, He, N2. Our TCS measurements for 1-propanol, to the best of our knowledge, are the first in the literature. These experimental measurements were compared with calculated TCS using the Independent-Atom Model with Screening Corrected Additivity Rule and Interference (IAM-SCAR+I) approach with the level of agreement between them being typically found to be very good.