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.

Este trabalho trata do estudo teórico atomístico das conformações da molécula de estireno sobre a superfície de Si(100)(2xl):H. Estudamos a molécula fisissorvida e quimissorvida sobre esta superfície. Os cálculos foram realizados através de Dinâmica Molecular Clássica. Nós reparametrizamos o Universal Force Field (UFF) com base em cálculos ab initio para sistemas modelo, e comparação a dados experimentais. Nossos resultados indicam que no processo de fississorção a região de vale da superfície é preferencial, e ocorre formação de agregados de moléculas antes do contato com a superfície. Quando passamos à análise da quimissorção de uma molécula, a região de vale permanece sendo o sítio preferencial para a posição do grupo vinil. Para as conformações de linhas de estireno, a estrutura mais estável tem todas as moléculas dispostas sobre a região de vale (ordenamento tipo \"pilha-1r\"); identificamos também outra estrutura, quase degenerada em energia, na qual o grupo vinileno se dispõe em conformação tipo \"espinha de peixe\", alternando entre a região de vale e sobre o dímero. / In this work we present a theoretical study of ,the conformation of styrene molecules on the Si(100)(2xl):H surface. We studied the conformations for styrene molecules physisorbed and chemisorbed on this surface. The study was conducted by Classical Molecular Dynamics. We performed a re-parametrization of the Universal Force Field (UFF), based on ab initio calculations for model structures, and comparison to experimental data. Our results show that for the physisorbed situations, the styrene molecules preferentially interact with the surface valley. We also identified that the molecules aggregate in clusters before reaching the surface. The valley is again the region of lowest energy for the vinylene position, for chemisorption of a single styrene molecule on the monohydride surface. For systems where we have a styrene layer chemisorbed on the dimer row, the most stable structure has ali the molecules arranged on the valley region o f the surface ( 1r -stack); we find another structure, almost degenerate in energy, in which molecules arrange in a herringbone- like configuration, with the vinylene group alternating between the valley and dimer regions.

Este trabalho trata do estudo teórico atomístico das conformações da molécula de estireno sobre a superfície de Si(100)(2xl):H. Estudamos a molécula fisissorvida e quimissorvida sobre esta superfície. Os cálculos foram realizados através de Dinâmica Molecular Clássica. Nós reparametrizamos o Universal Force Field (UFF) com base em cálculos ab initio para sistemas modelo, e comparação a dados experimentais. Nossos resultados indicam que no processo de fississorção a região de vale da superfície é preferencial, e ocorre formação de agregados de moléculas antes do contato com a superfície. Quando passamos à análise da quimissorção de uma molécula, a região de vale permanece sendo o sítio preferencial para a posição do grupo vinil. Para as conformações de linhas de estireno, a estrutura mais estável tem todas as moléculas dispostas sobre a região de vale (ordenamento tipo \"pilha-1r\"); identificamos também outra estrutura, quase degenerada em energia, na qual o grupo vinileno se dispõe em conformação tipo \"espinha de peixe\", alternando entre a região de vale e sobre o dímero. / In this work we present a theoretical study of ,the conformation of styrene molecules on the Si(100)(2xl):H surface. We studied the conformations for styrene molecules physisorbed and chemisorbed on this surface. The study was conducted by Classical Molecular Dynamics. We performed a re-parametrization of the Universal Force Field (UFF), based on ab initio calculations for model structures, and comparison to experimental data. Our results show that for the physisorbed situations, the styrene molecules preferentially interact with the surface valley. We also identified that the molecules aggregate in clusters before reaching the surface. The valley is again the region of lowest energy for the vinylene position, for chemisorption of a single styrene molecule on the monohydride surface. For systems where we have a styrene layer chemisorbed on the dimer row, the most stable structure has ali the molecules arranged on the valley region o f the surface ( 1r -stack); we find another structure, almost degenerate in energy, in which molecules arrange in a herringbone- like configuration, with the vinylene group alternating between the valley and dimer regions.