No presente trabalho, foi utilizada a microscopia eletroquímica de varredura (SECM) com o intuito de obter informações sobre a topografia, reatividade e possíveis intermediários formados em superfícies eletródicas. Foram estudados, em uma etapa inicial, modelos que proporcionaram a aprendizagem do manuseio e tratamento de dados utilizando a SECM. Em uma segunda etapa, a SECM foi aplicada no estudo da reatividade de substratos de cobre que passaram por um processo de ativação eletroquímica. A ativação foi realizada imergindo uma superfície de cobre em uma solução de Na2SO4 0,1 mol L-1 (pH = 2) e posterior aplicação de pulsos de potencial para oxidação de cobre (500 mV vs. Ag/AgCl(KCl sat.)) e subseqüente redução de íons Cu(II) (-250 mV vs. Ag/AgCl(KCl sat.)). Esse procedimento confere um aumento na sensibilidade na determinação de nitrato e nitrito. Para o estudo foram obtidas curvas de aproximação as quais foram correlacionadas com o tempo empregado na ativação. Também foram obtidas informações sobre a geração de Cu(I), estabilizado na presença de íons cloreto, durante o processo de ativação e sua influência na determinação de nitrato e nitrito. Por fim, a SECM foi utilizada no estudo de um sistema biomimético de cobre que catalisa a redução de oxigênio. Foram obtidas imagens com informações sobre a reatividade da superfície, homogeneidade do recobrimento do substrato e o mecanismo da reação. / Scanning electrochemical microscopy (SECM) was employed in order to obtain information on the topography, reactivity, and possible intermediates generated at electrodic surfaces. Standard chemical systems were firstly investigated as an attempt to understand the principles of the technique. Then, SECM was used to study the reactivity of copper substrates upon activation by an electrochemical protocol. The surface activation was achieved by immersing a copper surface in a solution of 0.1 mol L-1 Na2SO4 (pH = 2) for further anodic oxidation of copper (500 mV vs. Ag / AgCl(sat. KCl)) and subsequent reduction of Cu (II) (-250 mV vs. Ag / AgCl(sat. KCl)). An enhanced sensitivity was noticed for the determination of nitrate and nitrite at the modified copper surface and the approach curves were correlated with the activation time. Information on the generation of Cu (I), which was stabilized in the presence of chloride ions during the activation process, was also obtained, as well as the influence of this intermediate on the determination of nitrate and nitrite. Finally, SECM was used in the study of a copper biomimetic system which is able to catalyze the reduction of oxygen. Information on the reactivity of the surface, the homogeneity of the coated substrate and the reaction mechanism were obtained by analyzing the SECM results.

No presente trabalho, foi utilizada a microscopia eletroquímica de varredura (SECM) com o intuito de obter informações sobre a topografia, reatividade e possíveis intermediários formados em superfícies eletródicas. Foram estudados, em uma etapa inicial, modelos que proporcionaram a aprendizagem do manuseio e tratamento de dados utilizando a SECM. Em uma segunda etapa, a SECM foi aplicada no estudo da reatividade de substratos de cobre que passaram por um processo de ativação eletroquímica. A ativação foi realizada imergindo uma superfície de cobre em uma solução de Na2SO4 0,1 mol L-1 (pH = 2) e posterior aplicação de pulsos de potencial para oxidação de cobre (500 mV vs. Ag/AgCl(KCl sat.)) e subseqüente redução de íons Cu(II) (-250 mV vs. Ag/AgCl(KCl sat.)). Esse procedimento confere um aumento na sensibilidade na determinação de nitrato e nitrito. Para o estudo foram obtidas curvas de aproximação as quais foram correlacionadas com o tempo empregado na ativação. Também foram obtidas informações sobre a geração de Cu(I), estabilizado na presença de íons cloreto, durante o processo de ativação e sua influência na determinação de nitrato e nitrito. Por fim, a SECM foi utilizada no estudo de um sistema biomimético de cobre que catalisa a redução de oxigênio. Foram obtidas imagens com informações sobre a reatividade da superfície, homogeneidade do recobrimento do substrato e o mecanismo da reação. / Scanning electrochemical microscopy (SECM) was employed in order to obtain information on the topography, reactivity, and possible intermediates generated at electrodic surfaces. Standard chemical systems were firstly investigated as an attempt to understand the principles of the technique. Then, SECM was used to study the reactivity of copper substrates upon activation by an electrochemical protocol. The surface activation was achieved by immersing a copper surface in a solution of 0.1 mol L-1 Na2SO4 (pH = 2) for further anodic oxidation of copper (500 mV vs. Ag / AgCl(sat. KCl)) and subsequent reduction of Cu (II) (-250 mV vs. Ag / AgCl(sat. KCl)). An enhanced sensitivity was noticed for the determination of nitrate and nitrite at the modified copper surface and the approach curves were correlated with the activation time. Information on the generation of Cu (I), which was stabilized in the presence of chloride ions during the activation process, was also obtained, as well as the influence of this intermediate on the determination of nitrate and nitrite. Finally, SECM was used in the study of a copper biomimetic system which is able to catalyze the reduction of oxygen. Information on the reactivity of the surface, the homogeneity of the coated substrate and the reaction mechanism were obtained by analyzing the SECM results.

In this study, a computer code is developed in MATLAB&reg / to compute the Radar Cross Section (RCS) of arbitrary shaped complex targets by using Physical Optics (PO) and Modified PO. To increase the computational efficiency of the code, a novel fast integration procedure for oscillatory integrals, called Levin&rsquo / s integration, is applied to PO integrals. In order to improve the performance of PO near grazing angles and to model diffraction effects, a method called PO with Modified Surface Normal Vectors is implemented. In this method, new surface normals are defined to model the diffraction mechanism. Secondary scattering mechanisms like multiple scattering and shadowing algorithms are also included into the code to obtain a complete RCS prediction tool. For this purpose, an iterative version of PO is used to account for multiple scattering effects. Indeed, accounting for multiple scattering effects automatically solves the shadowing problem with a minor modification. Therefore, a special code for shadowing problem is not developed. In addition to frequency domain solutions of scattering problems, a waveform analysis of scattered fields in time domain is also comprised into this thesis. Instead of direct time domain methods like Time Domain Physical Optics, a Fourier domain approach is preferred to obtain the time domain expressions of the scattered fields. Frequency and time domain solutions are obtained for some simple shapes and for a complex tank model for differently polarized incident fields. Furthermore, a statistical analysis for the scattered field from the tank model is conducted.