Dissertação (mestrado) Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T04:35:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T17:10:15Z : No. of bitstreams: 1 82128.pdf: 1863688 bytes, checksum: 59152695215c6c861fa76c5071a36a9d (MD5) / No presente trabalho elaboramos diagramas de fases de sistem liotrópicos, usando como surfactante Decilsulfato de Sódio (SDS). Partindo da concentração de 50%, em peso, de SDS e água tridestilada, determinamos uma concentração particular de existência de liomesofases (42,5% de SDS e 57,5% de H2O). Mantendo a razão da concentração para a formação do sistema ternário. Com base no diagrama de fase do sistema ternário, na região de maior estabilidade do nemático exibido pelo sistema, em temperatura, a razão (SDS + H2O) / DeOH foi escolhida para ser mantida constante quando da adição de Na2SO4, para a formação do sistema quaternário.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T05:17:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T18:03:16Z : No. of bitstreams: 1 91729.pdf: 2093165 bytes, checksum: 61f003edf63abfa3b190d495e44c3efd (MD5) / Descreve-se um estudo de síntese e propriedades fisico-químicas de compostos contendo anel heterocíclico 1,3,4-oxadiazois-2,5-dissubstituído como unidade mesogênica. Foram sintetizados compostos do tipo: 2-(p-n-alcoxifenil)-5-(p-y-fenil)-1,3,4-oxadiazol e 2-alquil-5-(p-y-fenil)-1,3,4-oxidiazol, onde y = RO-, Br-, CN-, NO2, R = CnH2n+1. Na preparação destes compostos utilizou-se dois métodos sintéticos diferentes: a) rota via formação de tetrozois; b) rota via N,N'-diacil-hidrazinas. O desvio da linearidade da molécula em relação ao eixo molecular principal nos compostos 2,5-dissubstituídos-1,3,4-oxadiazol, é a principal razão pela pouca ou nehuma estabilidade mesomórfica da maioria dos compostos sintetizados. Todos os compostos sintetizados foram caracterizados por métodos espectroscópicos de IV, RMN de 1H e 13C. Os compostos que apresentaram propriedades mesomórficas foram caracterizados por observações microscópicas com luz polarizada bem como medidas de seus calores de transições mediante o uso do calorímetro diferencial de varredura (DSC).

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T09:47:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T20:01:58Z : No. of bitstreams: 1 101361.pdf: 4006427 bytes, checksum: 01bbff3a3220d952822d45fe33973c0c (MD5) / Com o objetivo de estudar comparativamente propriedades físico-químicas de sistemas liotrópicos, elaborados com anfifílicos de estruturas similares, fixou-se a cadeia alquílica (n-decil) e variou-se a parte polar (PO4=, PO3= e SO3-). O anfifílico escolhido como referência, devido a sua sólida base de investigação experimental em liomesofases, foi o n-decil sulfato de sódio (SDS). Após a preparação dos anfifílicos: n-decil fosfato de monossódio, n-decil fosfonato de monossódio e n-decil sulfonato de sódio; tentou-se obter liomesofase em sistemas binário. Nos sistemas binários que não apresentaram liomesofases, foi adicionado n-decanol e/ou sais inorgânicos que, normalmente, induzem o aparecimento destas. Para os sistemas que apresentaram liomesofases, elaboraram-se diagramas de fases com o auxílio das técnicas de: análise de textura; espalhamento de raios X em baixo ângulo; densimetria e refratometria. A técnica de difração de raios X foi decisiva na detectação de regiões de coexistência de fases. Com os resultados de densimetria e refratometria, foram calculados o coeficiente de expansão térmica e a refratividade molecular. Os resultados de densimetria obtidos, nos sistemas liotrópicos estudados, sugerem fortemente que o densímetro de amostra vibrante não é indicado para estudo de transição de fase em sistemas liotrópicos estruturados.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-17T02:21:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T21:50:58Z : No. of bitstreams: 1 148667.pdf: 3391574 bytes, checksum: 4d6b4563a5218bccb6b3e457e3b3a72f (MD5) / Neste trabalho são exploradas as potencialidades do D-Manitol, procurando a síntese de precursores quirais de cristais líquidos ferroelétricos. Dois novos cristais líquidos derivados do D-Manitol foram obtidos, apresentando mesofases SA e N, com as seguintes temperaturas de transição: K 30,4 SA 61 I e K 45,2 N 112,2 I. A síntese e caracterização de novos cristais líquidos convencionais contendo a unidade mesogênica feniltetrazol são informadas. Assim, foram estabelecidas as rotas sintéticas e estudado o comportamento mesomórfico de vários compostos com esta unidade mesogênica, tais como: bisfeniltetrazóis, ésteres de feniltetrazol e seus complexos metálicos de paládio (II). Ao mesmo tempo, elucida-se a estrutura molecular da unidade mesogênica feniltetrazol, via estudos de difração de raios-X. Também foram preparados e estudados derivados da dihidropiridazinona, onde um homólogo (n=12) exibiu mesofases esméticas (SA e SC).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T03:27:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 281164.pdf: 2374230 bytes, checksum: 1446a320aa57a5c872ebf73117ad4054 (MD5) / A produção de reservatórios de gás úmido pode ser dificultada pela alta sensibilidade a variações de pressão apresentadas por algumas misturas de hidrocarbonetos. Nestes casos, mudanças nas condições de operação do poço podem ocasionar a formação de condensado em excesso, a tal ponto que o fluxo de gás não seja suficientemente elevado para arrastá-lo até a superfície. Este acúmulo de líquido no poço, denominado carga de líquido, gera uma contrapressão que reduz ou até mesmo interrompe a sua produção. Neste ínterim, o presente trabalho é o primeiro de uma linha de pesquisa que se propõe ao desenvolvimento de modelos de escoamento bifásico gás-líquido transientes, com forte embasamento fenomenológico, capazes de descrever a interação dos fluidos produzidos (gás e condensado) entre si e com a coluna de produção na qual estão contidos. Para tal, são resolvidas as equações de conservação das fases envolvidas (massa, quantidade de movimento e energia), através do Método da Divisão da Matriz de Coeficientes (Chakravarthy et al., 1980), o qual é específico para sistemas de Equações Diferenciais Parciais hiperbólicas. A discretização numérica é efetuada por meio do Método das Diferenças Finitas. O modelo aqui proposto se dedica ao padrão anular em um duto vertical e contempla a existência de três campos distintos: o filme líquido, o núcleo gasoso e o líquido sob a forma de gotículas suspensas no núcleo. O transporte entre os dois campos de líquido é modelado a partir de correlações da literatura para taxas de entranhamento e deposição de gotículas. O procedimento de cálculo usado na solução do escoamento anular é verificado pela resolução de problemas em ordem crescente de complexidade, os quais requerem para sua solução a formulação de modelos monofásicos, bifásicos homogêneos e de dois fluidos (Städtke, 2006). Resultados são comparados a soluções analíticas (no caso do escoamento em um tubo de choque, por exemplo) e numéricas conhecidas. O modelo anular é verificado por meio de comparações com o programa GRAMP2, desenvolvido por Barbosa e Hewitt (2006), para a solução do escoamento anular em regime permanente. / The production of hydrocarbon mixtures from wet gas reservoirs can be at times extremely sensitive to variations in pressure and other flow parameters. In such cases, changes in the operating conditions of the wellbore may lead to the formation of a significant amount of condensate which is above the maximum limit that the gas flow is capable of carrying upwards by interfacial drag along the channel. This accumulation of fluid in the wellbore, the so-called liquid loading, generates a backpressure that reduces or even interrupts the production of gas from the reservoir. In this context, the present work is the first of a research line aimed at developing phenomenological models for transient two-phase gas-liquid flows in wellbores. The mass, momentum and energy conservation equations for the phases involved are solved by the Split Coefficient Matrix Method (SCMM) proposed by Chakravarthy et al. (1980) for systems of hyperbolic Partial Differential Equations systems. The numerical discretization is performed using the Finite Differences Method. The model advanced in the present work is concerned with the annular gas-liquid flow pattern in a vertical channel and takes into account the presence of three separate fields: the liquid film, the gaseous core and the liquid entrained as droplets in the gas stream. Mass transport between the two liquid fields is modeled based on correlations available in the literature for the rates of droplet entrainment and deposition. The calculation procedure proposed here for annular flow is verified against the solution of ancillary problems in order of increasing complexity. To solve the simpler problems, one resorts to single phase, two-phase homogeneous and two fluid models (Städtke, 2006), and the results from this simpler models are compared to analytical (in the case of the flow in a shock tube, for example) and known numerical solutions. The annular flow model is verified through comparisons with the GRAMP2 program, developed by Barbosa and Hewitt (2006), for steady-state annular flows.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T05:11:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 284783.pdf: 1680091 bytes, checksum: 636a65d2bae3e9e3331afc635d497260 (MD5) / Esta dissertação descreve a fabricação, caracterização e possíveis aplicações de filmes automontados contendo grupos azocorante. Estes grupos têm sido estudados devido a possibilidade de aplicação em armazenamento óptico, sensores, etc... O fator predominante destes grupos é a possibilidade de orientação molecular induzida por luz, através do processo de fotoisomerização reversível tran-cis-trans do grupo azo. Neste trabalho foram produzidos filmes automontados de Poli (alilamina hidroclorada) com os azocorantes, vermelho do congo e amarelo brilhante em lâminas de vidro e no interior de fibras ópticas microestruturadas. O crescimento dos filmes foi monitorado através de medidas de espectroscopia UV-VIS, a morfologia e espessura dos filmes nos substratos planos foram analisadas com um microscópio de força atômica (AFM) e nas fibras óticas a partir da técnica de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Estes filmes foram posteriormente utilizados como superfícies para alinhamento de cristais líquidos. Neste estudo foi variada a densidade de energia utilizada no fotoalinhamento dos grupos azo, que por sua vez alinham as moléculas de cristal líquido pela afinidade molecular. Estas superfícies se mostraram bastantes eficientes nesta tarefa, apresentado energias de ancoramento intensas, o que possibilitou a elaboração de display de cristal líquido. Também foi realizado um estudo do efeito de competição no alinhamento de cristal líquido entre dois potenciais de alinhamento distintos induzidos na mesma superfície, porém em direções distintas. Com relação as fibras microestruturadas, demonstramos que esta técnica pode ser muito útil na elaboração de sensores ópticos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemática. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-23T16:28:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 248587.pdf: 6010788 bytes, checksum: 2dc96ff71ce56a528e79c86875471589 (MD5) / Nesta dissertação, são descritas a síntese e as propriedades térmicas de duas séries de compostos com estrutura discótica, contendo derivados do ácido gálico em sua estrutura. A primeira série apresenta estrutura phasmídica (Phasma = Bicho-Pau), possuindo uma parte central rígida e cadeias laterais em forma de braços. A segunda série é formada por compostos luminescentes que contem o heterociclo 1,3,4-oxadiazol, apresentando emissão no azul. Esta série apresenta também um composto com tripla simetria (25), o qual é de grande interesse devido a sua capacidade de se auto-associar em estruturas hexagonais e se auto-organizar em colunas. Ambas as classes apresentaram compostos com propriedades líquido cristalinas e organização discótica colunar. Todos os intermediários e compostos finais foram devidamente caracterizados por IV, RMN e ponto de fusão. As propriedades térmicas dos compostos finais foram determinadas por microscopia óptica de luz polarizada, DSC e TGA. As propriedades fotofísicas dos compostos finais foram determinadas através dos espectros de UV e fluorescência.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-23T18:09:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 248354.pdf: 6935444 bytes, checksum: ab22804d8a75f66348b059378191f4df (MD5) / A síntese e caracterização de novos materiais funcionais baseados em moléculas orgânicas com elevada conjugação e contendo N-heterociclos são descritas. Suas propriedades térmicas e ópticas são descritas. A presente tese apresenta 4 séries de compostos: 1) cristais líquidos (CLs) contendo heterociclo 1,3,4-oxadiazol. Esses compostos exibiram fases nemática e esméticas, e forte fluorescência azul; 2) CLs com centro curvado com 1,2,3-triazois, tendo preferencialmente fase SmC em uma larga faixa de temperatura e fraca fluorescência em solução; 3) materiais soft moleculares em forma de V contendo a unidade central 2,3-dicianopirazina. Esses compostos não foram CLs e, formam filmes estáveis após fundirem. Devido ao diferente empacotamento em fase sólida tais compostos exibiram fluorescência em uma vasta faixa do espectro; 4) materiais soft moleculares discóticos baseados no heterociclo tris-[1,2,4]-triazolo-[1,3,5]-triazinas (TTT), proposto como novo centro para CLs discóticos. Filmes estáveis são possíveis de se obter, com forte fluorescência azul. A estrutura dos TTTs foi totalmente caracterizada, comprovando definitivamente a forma isomérica do anel triazol. Um CL discótico contendo esse centro e exibindo fase hexagonal colunar foi sintetizado e caracterizado. Estudo de transporte de carga na fase hexagonal colunar desse composto é também descrito.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Física / Made available in DSpace on 2012-10-24T00:26:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 261767.pdf: 6054875 bytes, checksum: 62e48dce375ea0b95996cf4198475123 (MD5) / Estudamos, basicamente, os efeitos da adição de um sal eletrolítico monovalente forte, como o cloreto de césio (CsCl), na formação de novas estruturas na fase isotrópica micelar da mistura binária amônio pentadecafluorooctanoato e água deuterada (APFO/D2O) em baixas concentrações de APFO. Investigamos, também, a influência que o sal CsCl produz na forma e tamanho dos agregados micelares bem como sua dependência com a temperatura. Diversas técnicas experimentais ópticas foram usadas e dos resultados destas medidas, temperaturas de transições de fases foram determinadas com grande precisão e uma estrutura, formada por vesículas, foi identificada. Estas vesículas são induzidas espontaneamente na solução simplesmente pelo efeito do sal adicionado, isto é, sem a necessidade de qualquer método específico para obte-las.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T07:32:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / No presente é reportada a sintese de três novas series baseadas em heterociclos derivados de enxofre, são eles: are imidazo[2,1-b][1,3,4]tiadiazol, tiazol e 1,3,4-tiadiazol. O heterociclo fusionado imidazo[2,1-b][1,3,4]tiadiazol é preparado com bons rendimentos (54-71%), através da ciclodesidratação entre derivados do 2-amino-1,3,4-tiadiazol e a-bromoarilcetonas. Os derivados do 2-amino-1,3,4-tiadiazol foram obtidos pela condensação térmica entre a tiozemicarbazida e aril/alquil nitrilas com bons rendimentos. A a-bromação das aryl cetonas foi feita usando NBS como fonte de bromo eletrofílico, e também obteve bons rendimentos (52-85%). A síntese das séries dos derivados dos heterociclos 1,3,4-tiadiazol e tiazol também é reportada. Os compostos finais destes heterociclos foram preparados por reação de acoplamento cruzado Sonogashira-Tohda entre arilacetilenos e os brometos de heteroaril/arila, 2-bromo-5-(4-(deciloxi)fenil)-1,3,4-tiadiazol ou 2-(4-bromofenil)-5-(alquil)tiazol. Para ambas as series a reação de acoplamento cruzado foram obtidos bons rendimentos (67-78%), todavia a reação de acoplamento cruzado usando o derivado quiral do tiazol foi obtido com baixo rendimento (37%), porque foi isolado também o produto de homoacoplamento do arilacetileno. As propriedades térmicas foram determinadas por DSC e por microscopia óptica de luz polarizada. Para as três series o comportamento liquido cristalino observado foi do tipo polimorfismo esmético. Na série do imidazo[2,1-b][1,3,4]tiadiazol o comportamento liquido cristalino é dependente do número de cadeias. O mesomorfismo não foi observado em compostos sem cadeias ou com mais de duas cadeias. Todos os derivados do 1,3,4-tiadiazol e tiazol mostraram mesomorfismo calamitico apesar da grande curvatura no núcleo rígido gerado pelo heterociclo de cinco membros substituído na posição 2 por grupo etinil (derivado do tiadiazol) ou por grupo fenil (derivados do tiazol). Estas séries mostraram polimorfismo esmético e temperaturas de fusão relativamente baixas. / Herein, the syntheses and properties of novel series of liquid crystals based on Sulfur containing heterocyclic cores i.e. imidazo[2,1-b][1,3,4]thiadiazole, thiazole and 1,3,4-thiadiazole, are reported. The various derivatives of the fused heterocycle, imidazo[2,1-b][1,3,4]thiadiazole, were prepared via cyclodehydration reactions between 2-amino-1,3,4-thiadiazole derivatives and á-bromoaryl ketones in moderate yields (54-71%). The derivatives of 2-amine-thiadiazole were obtained by condensation reaction between thiosemicarbazide and aryl/alkyl nitriles in moderate to good yields (60-83%). The á-bromination of aryl ketones was carried out in reasonable to good yields (52-85%) using NBS as the source of electrophilic bromine. The syntheses and properties of a series of 1,3,4-thiadiazoles and thiazoles are also reported. The final compounds of these heterocycles were obtained by Sonogashira-Tohda cross-coupling between aryl acetylenes and heteroaryl bromides i.e. 2-bromo-5-(4-(decyloxy)phenyl)-1,3,4-thiadiazole or 2-(4-bromophenyl)-5-(alkyl)thiazole. For both series, the cross-coupling reactions resulted in good yields (67-78%). However, the cross-coupling reaction with chiral derivate of thiazole furnished the desired product in low yield (37%) accompanied by isolation of the homocoupled product formed by the competing reaction between arylacetylene. Thermal properties of the synthesized compounds were analysed by Differential Scanning Calorimentry (DSC) and Polarized Optical Microscopy (POM). All the three series of mesogens showed smectic polymorphism. In the imidazo[2,1-b][1,3,4]thiadiazole series, the liquid crystalline behavior was observed to be dependent on the number of alkyl side chains. Mesomorphism was not observed for compounds without or with more than two side chains. All the 1,3,4-thiadiazole and thiazole derivatives showed calamitic mesomorphism despite the sharp bent in their rigid cores caused by substitution, with ethynylaryl group at position 2 of the five membered heterocycle. These series showed smectic polymorphism and relatively low melting temperatures.