Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work we study the interaction of carbon monoxide with semiconducting (8,0)carbon nanotube through a first principles theoretical approach. Using density functional theory based methods, we show that radial deformation produces alterations in the band structure of the nanotubes, with a monotonically decreasing energy gap as the tube is deformed. Such deformation modifes the electronic population of the orbitals, leading to an increasing in charge density in the most curved regions, augmenting the chemical reactivity in such regions. We show that the process is reversible and follows the classical laws of elasticity, where total energy is a quadratic function of the parameter є. We study the energetic, structural and electronic properties of carbon nanotubes substitucionally doped by silicon. We show that the sistem is stable, with formation energy 2,96 eV, and semiconducting with energy gap of 0,57 eV, presenting an unnocupied level 0,24 eV bellow the conducting band bottom. The charge density of that orbital points to a highly reactible site over the dopant. The interaction of carbon nanotubes with carbon monoxide was simulated through the analisis of several initial configurations, where molecule occupies different sites over the surface of the tube. In regular non-deformed nanotubes, the analisis of the band structure, orbital population and state and charge densities indicates no interaction between molecule and tube, whereas in deformed and/or doped nanotube a covalent bond is formed for at least one surface site. In є = 0; 3 deformed nanotubes and silicon doped regular nanotubes the moleculetube binding energy is 0,51 eV. The adsorption modifes the band structure in such a way the originally metallic system turns a semicondutor with energy gap of 0,36 eV. In doped nanotubes, the interaction induces a redution in the energy gap to 0,36 eV. Finally, we analise the effects over carbon monoxide adsorption of simultaneous radial deformation and silicon doping. The binding energy is 0,53 eV, the largest among the studied sistems. The adsorption leads to an energy gap of 0,08 eV. The process has total formation energy of 5,83 eV, by far the less energetically favorable. As a complementary result, we show that deformed nanotubes with a single vacancy present new chemical and physical properties, and we analise the dependence of such characteristics with the order where the process ocurres, both deformation followed by vacancy creation and vacancy creation followed by radial deformation. / Nesta Dissertação estudamos a interação de monóxido de carbono com nanotubos de carbono (8,0) semicondutores através de uma abordagem teórica de primeiros princípios. Utilizando métodos baseados na teoria do funcional da densidade, mostramos que a deformação radial produz alterações no espectro de bandas de nanotubos, com gap de energia que decresce monotonicamente à medida que o tubo é deformado, podendo, inclusive, haver o cruzamento das bandas de valência e condução. A deformação modifica a população eletrônica dos orbitais, provocando um aumento na densidade de carga nas regiões de maior curvatura da superfície, o que, por sua vez, incrementa a reatividade química nessas regiões. Mostramos que o processo de deformação é reversível e obedece às leis clássicas da elasticidade, onde energia total é uma função quadrática do parâmetro de deformação є. Estudamos as propriedades energéticas, estruturais e eletrônicas de nanotubos de carbono dopados substitucionalmente com silício. Mostramos que o sistema é estável, com energia de formação de 2,96 eV e semicondutor com gap de energia de 0,57 eV, apresenta um nível desocupado 0,24 eV abaixo do fundo da banda de condução. A análise da densidade de carga eletrônica deste orbital aponta para a existência de um sítio de alta reatividade química sobre o dopante. A interação dos nanotubos de carbono com monóxido de carbono foi simulada através da análise de uma série de confiurações iniciais, nas quais a molécula ocupa diferentes sítios sobre a superfície do tubo. Em nanotubos de carbono regulares, a análise do espectro de bandas, da população orbital e das densidade de estado e carga indicam que não ocorre interação química entre molécula e tubo, enquanto em nanotubos deformados e/ou dopados uma ligação covalente é formada em pelo menos um sítio da superfície. Em nanotubos deformados até є = 0; 3 e em nanotubos regulares dopados com silício, a energia de ligação molécula-tubo é 0,51 eV. A adsorção de monóxido de carbono em nanotubos deformados modifica o espectro de bandas, de modo que o sistema originalmente metálico se torne semicondutor de gap 0,36 eV. Em nanotubos dopados, a interação com monóxido de carbono provoca a redução do gap de energia do espectro de bandas para 0,36 eV. Finalmente, analisamos os efeitos de deformação radial e dopagem com silício em um mesmo tubo sobre a adsorção de monóxido de carbono. A energia de ligação é 0,53 eV, a maior entre os sistemas estudados, e a adsorção leva ao reaparecimento de um gap de energia de 0,08 eV. O processo de deformação radial seguido de dopagem substitucional têm energia de formação total de 5,83 eV e, dos sistemas estudados, é o menos favorável energeticamente. Como resultado complementar, mostramos que nanotubos deformados com uma vacância apresentam novas propriedades físicas e químicas, e analisamos dependência destas características com a ordem do processo (deformação-formação de vacância ou forma de vacância-deformação).

A tecnologia de construção de freios aeronáuticos de carbono é dominada por poucas empresas, em parte devido ao restrito e exigente mercado não possibilitar que novas empresas se lancem neste desafio, em parte devido a tecnologia complexa envolvida e em parte devido aos altos custos de desenvolvimento. Compreender as etapas do projeto de um freio ajuda o engenheiro a avaliar problemas e possíveis melhoras, e foi justamente com esta intenção que este trabalho foi desenvolvido. Na primeira parte deste trabalho fez-se um estudo da bibliografia relacionada a freios aeronáuticos e suas características. Este estudo foi feito tendo-se três focos principais, a saber, as características principais de um freio para emprego aeronáutico, os materiais para emprego na construção dos discos de frenagem (em especial o carbono) e as novas tecnologias que possivelmente virão as ser usadas na construção de freios aeronáuticos. Neste terceiro item, até mesmo por se tratar de um assunto novo e que ainda está em desenvolvimento, uma atenção maior foi dada ao acionamento elétrico de freios, que é um assunto novo e que apesar de serem poucas, existem algumas fontes de pesquisa. Na segunda parte deste trabalho, fez-se ainda uma pesquisa sobre como avaliar e calcular as características de discos de frenagem, obtendo-se como resultado algumas relações importantes que foram usadas posteriormente, na terceira parte. Na terceira parte as relações dispostas na segunda parte do trabalho, foram empregadas no desenvolvimento de um freio a carbono para uma aeronave corporativa, denominado CJ2, que fora desenvolvido no programa PEE da parceria ITA/Embraer. Por fim algumas observações, análises, recomendações e algumas conclusões estão apresentadas.

No presente trabalho de pesquisa foram analisadas diferentes estratÃgias avaliativas com vistas à anÃlise da aprendizagem escolar em quÃmica orgÃnica, especificamente dos conteÃdos: propriedades e classificaÃÃo dos carbonos, classificaÃÃo das cadeias carbÃnicas, nomenclatura de compostos orgÃnicos e isomeria. AtravÃs de anÃlises quantitativas e qualitativas foi possÃvel aplicar diversificados mÃtodos avaliativos. Entre os mÃtodos analisados de avaliaÃÃo geralmente utilizados no ensino mÃdio destacam-se as provas com questÃes de mÃltipla escolha e com questÃes abertas. A aplicaÃÃo dessas metodologias representam uma anÃlise coerente da aprendizagem dos conteÃdos curriculares estabelecidos pelas Diretrizes Curriculares Nacionais do Ensino MÃdio, pois o estudante deve apresentar conhecimentos prÃvios acerca das temÃticas, alÃm de estimular o estudo prÃvio. Utilizou-se a dramatizaÃÃo sobre temÃticas da quÃmica orgÃnica, como as funÃÃes orgÃnicas e quÃmica ambiental, nos quais, os estudantes participantes da pesquisa expressaram-se atravÃs de peÃas teatrais utilizando as artes cÃnicas como forma de expressÃo, alÃm de representarem os efeitos nocivos das drogas e relacionÃ-los com o conhecimento curricular das funÃÃes aminas. Todas as apresentaÃÃes foram documentadas em vÃdeo para anÃlises posteriores. Foi proposto tambÃm a utilizaÃÃo de seminÃrios como procedimento avaliativo, onde os educandos puderam expressar temÃticas diferenciadas divididas em grupos. Os alunos tambÃm realizaram a criaÃÃo de histÃrias em quadrinhos sobre assuntos da quÃmica orgÃnica, anÃlises das disposiÃÃes das falas e sua relaÃÃo com o tema proposto e a consistÃncia do conhecimento quÃmico foram os critÃrios fundamentais que foram elencados para atribuiÃÃo de notas. Em cada mÃtodo de exame, foi realizado um levantamento das notas obtidas em cada procedimento avaliativo. Percebe-se que a avaliaÃÃo da aprendizagem ultrapassa a simples atribuiÃÃo de notas ao desempenho dos estudantes, pois nem sempre os valores atribuÃdos repercutem em efetiva aprendizagem. A produÃÃo textual tambÃm foi uma metodologia de avaliaÃÃo aplicada aos estudantes da turma pesquisada. Foi proposto que eles elaborassem um relatÃrio de prÃticas sobre o estudo dos Ãsteres e sua reaÃÃo com hipoclorito de sÃdio. Logo apÃs a experiÃncia realizada no laboratÃrio interdisciplinar de ciÃncias da escola, foi proposto aos educandos a elaboraÃÃo individual de um relatÃrio da prÃtica e feita uma anÃlise de aspectos como a escrita sobre o tema e anÃlise dos resultados e discussÃes com os elementos inerentes a metodologia cientÃfica. / In this research work were analyzed different evaluative strategies for the assessment of school learning in organic chemistry, specifically the contents: properties and classification of carbon, classification of carbon chains, naming organic compounds and isomerism. Through quantitative and qualitative analysis it was possible to apply diverse evaluation methods. Among the methods analyzed evaluation generally used in high school there are the tests with multiple choice questions and open questions. The application of these methodologies represent a coherent analysis of learning curricula established by the National Curriculum Guidelines for Secondary Education, for the student must submit prior knowledge of the subject, besides stimulating the previous study. We used the drama on topics of organic chemistry, such as bodily functions and environmental chemistry, in which the survey participants-students expressed through plays using the performing arts as a means of expression, besides representing the harmful effects of drugs and relate them to the curricular knowledge of amine functions. All presentations were documented on video for later analysis. It was also proposed the use of seminars as evaluation procedure where the students could express different themes divided into groups. Students also made the creation of comic books on subjects of organic chemistry, analysis of the provisions of the talks and their relation to the theme and the consistency of the chemical knowledge were the key criteria that were listed for grading. In each test method, a survey was conducted of the marks obtained in each evaluation procedure. It is noticed that the assessment of learning goes beyond simply assigning grades to student performance, because not always the assigned values resonate with effective learning. The text production was also a valuation methodology applied to students of the searched class. It was proposed that they prepare a report on the practical study of esters and their reaction with sodium hypochlorite. Soon after the experiment conducted in the interdisciplinary lab school science, it was proposed to students the individual elaboration of a practice report and an analysis of aspects such as writing on the subject and analyzing the results and discussions with inherent scientific methodology elements.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2017-09-21T20:27:37Z No. of bitstreams: 2 Tese - Fabiana Ribeiro da Mata - 2017.pdf: 5224228 bytes, checksum: 062f7a43994431350fa0acd55b4f076c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-09-22T11:44:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Fabiana Ribeiro da Mata - 2017.pdf: 5224228 bytes, checksum: 062f7a43994431350fa0acd55b4f076c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-22T11:44:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Fabiana Ribeiro da Mata - 2017.pdf: 5224228 bytes, checksum: 062f7a43994431350fa0acd55b4f076c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-04-13 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / Members of the genus Paracoccidioides are known pathogens of humans that can be isolated from different infection sites. To investigate the expression rates of proteins expressed by different isolates, of the genus Paracoccidioides, including one isolate of P. lutzii (Pb01), and three isolates of P. brasiliensis (Pb03, Pb339 and PbEPM83) using sodium acetate, as carbon source, proteins quantities were determined using label-free and data independent LC-MSE. Statistical analysis provided the comparison of proteins profiles in the isolates. A total of 1160, 1211, 1280 and 1462 proteins were reproducibly identified, and relatively quantified in P. lutzii e P. brasiliensis isolates Pb03, Pb339 e PbEPM83, respectively. Notably, a total of 526, 435, 744 and 747 proteins were differentially expressed among P. lutzii and the P. brasiliensis isolates Pb03, Pb339 and PbEPM83, respectively with a fold change equal or higher than 1.5. The analysis revealed the reorganization of metabolism through the induction of proteins related to gluconeogenesis, stress response and amino acid degradation in the four isolates evaluated. The differences between the isolates were observed as follows: greater increases in the expression levels of proteins belonging to the cycle of glyoxalate, TCA and respiratory chain, ethanol production and β-oxidation were observed in the isolatesPPEPM83 and Pb01; Cyclic and cyclocyclic proteins of the methylcitrate were induced in Pb339. Proteomic profiles indicate that the four isolates reorganize the metabolism for the use of acetate as a carbon source. / Membros do gênero Paracoccidioides são patógenos conhecidos de seres humanos que podem ser isolados de diferentes locais de infecção. Para investigar as taxas de expressão das proteínas expressas por diferentes isolados, do gênero Paracoccidioides, incluindo um isolado de P. lutzii (Pb01) e três isolados de P. brasiliensis (Pb03, Pb339 e PbEPM83) usando acetato de sódio, como fonte de carbono, As quantidades de proteínas foram determinadas usando o uso de LC-MSE independente de etiquetas e de dados. A análise estatística proporcionou a comparação de perfis de proteínas nos isolados. Um total de 1160, 1211, 1280 e 1462 proteínas foram identificadas de forma reprodutiva, e relativamente quantificadas em isolados de P. lutzii e P. brasiliensis Pb03, Pb339 e PbEPM83, respectivamente. Nomeadamente, um total de 526, 435, 744 e 747 proteínas foram diferencialmente expressas entre P. lutzii e os isolados de P. brasiliensis Pb03, Pb339 e PbEPM83, respectivamente, com uma mudança de dobra igual ou superior a 1,5. A análise revelou a reorganização do metabolismo através da indução de proteínas relacionadas à gliconeogênese, resposta ao estresse e degradação de aminoácidos nos quatro isolados avaliados. As diferenças entre os isolados foram observadas como segue: maiores aumentos nos níveis de expressão de proteínas pertencentes ao ciclo do glioxalato, TCA e cadeia respiratória, produção de etanol e β-oxidação foram observadas nos isoladosnPbEPM83 e Pb01; As proteínas do ciclo da e do ciclo do metilcitrato apresentaram induzidas no Pb339. Os perfis proteômicos indicam que os quatro isolados reorganizam o metabolismo para o uso do acetato como fonte de carbono.

Submitted by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-08-08T18:02:30Z No. of bitstreams: 1 CACURO_Thiago_2016.pdf: 32188052 bytes, checksum: 4ea1d6b1518db8bbf23e24ea2e2a94d7 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-08-08T18:03:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CACURO_Thiago_2016.pdf: 32188052 bytes, checksum: 4ea1d6b1518db8bbf23e24ea2e2a94d7 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-08-08T18:03:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CACURO_Thiago_2016.pdf: 32188052 bytes, checksum: 4ea1d6b1518db8bbf23e24ea2e2a94d7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-08T18:03:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CACURO_Thiago_2016.pdf: 32188052 bytes, checksum: 4ea1d6b1518db8bbf23e24ea2e2a94d7 (MD5) Previous issue date: 2016-03-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The ashes resulting from the burning of sugarcane bagasse is a heterogeneous material and has various applications as an adsorbent. To enhance and assist in prospecting new applications is critical to better understand the properties of the material. In this work, its morphological, spectroscopic and elemental characterization of the ashes of sugarcane bagasse from three different plants and two different harvests and the prospect of its use as an adsorbent. The particles of the ash were separated according to their density and in order to characterize, FTIR was used in the investigation of chemical groups present in the samples, additionally to the SEM and EDS elemental and morphological characterization of the particles present in the samples. Cenospheres, spherical particles present in ash, were identified as coreshell structure, where the core is a mixed metal oxide and the shell is a layer of silicon dioxide. The correlation between the ratio of the relative abundance between the carbonyl and hydroxyl groups and the mass distribution of the granulometric extracts were used as indirect measure of the level of oxidation of the samples. The ashes’ adsorption capacity showed affinity for the methylene blue dye with an adsorption capacity of 39 mg of dye per gram of ash used, in contrast to the low adsorption of potassium chromate solution, 1.2 mg per gram of ash. / As cinzas oriundas do processo de queima do bagaço de cana-de-açúcar são um material heterogêneo e com diversas aplicações, como a adsorção. Para potencializar e auxiliar na prospecção de novas aplicações é fundamental conhecer melhor as propriedades do material. Neste trabalho foi feita esta caracterização morfológica, espectroscópica e elementar das cinzas do bagaço da cana-de-açúcar provenientes de três diferentes usinas e duas diferentes safras e a prospecção de seu uso como adsorvente. As partículas das cinzas foram separadas de acordo com sua densidade e para a caracterização foi utilizada a técnica de FTIR na investigação dos grupos químicos presentes nas amostras e MEV juntamente com o EDS para a caracterização morfológica e elementar. As cenosferas, partículas esféricas presentes nas cinzas, foram identificadas como estruturas coreshell onde o core é composto por um misto de óxidos metálicos e o shell composto por dióxido de silício. A correlação entre a razão da abundância relativa entre os grupos de carbonila e hidroxila e a distribuição mássica dos extratos granulométricos, foi usada como medida indireta do nível de oxidação das diferentes amostras. Quanto à sua capacidade de adsorção, as cinzas mostraram afinidade na adsorção do corante azul de metileno com uma capacidade de adsorção de 39mg de corante por grama de cinza usada em contraste com a baixa adsorção apresentada para a solução de cromato de potássio com 1,2 mg por grama de cinza.

S'han sintetitzat derivats de BINOL (2,2'-dihidroxi-1,1'-binaftale) amb substitucio en C-3 i C-3' per grups dialquilaminometil anomenats, genericament, binaftolamines. S'ha evaluat la capacitat coordinant d'aquestes binaftolamines amb sals de lantanids (III) determinant que la combinacio de 3,3'-bis[(dietilamino)metil]-2,2'-dihidroxi-1,1'-binaftale (BINOLAM) i triflats de lantanids (III) condueix a la formacio de complexos quirals, d'estequiometria 3:1, amb simetria D3 i amb quiralitat predeterminada en el lantanid. Son especies estables al aire i emmagatzemables sense cap precaucio especial. Presenten una xarxa organitzada de centres acid de Lewis-acid de Bronsted-base de Bronsted (LABABB) de gran rellevancia per explicar la seva activitat catalitica. En dissolucio, son especies cineticament labils, estables en la majoria de dissolvents organics anhidres. S'ha estudiat la capacitat catalitica enantioselectiva dels complexos obtinguts en la reaccio nitroaldolica directa d'aldehids i α-trifluorometil cetones amb nitrometa obtenint els corresponents β-nitroaldols i α-trifluorometil nitroaldols terciaris amb rendiments quimics i enantioselectivitats de moderats a excel·lents. / Se han sintetizado derivados de BINOL (2,2'-dihidroxi-1,1'-binaftaleno) con sustitucion en C-3 y C-3' por grupos dialquilaminometil denominados, genericamente, binaftolaminas. Se ha evaluado la capacidad coordinante de estas binaftolaminas para con sales de lantanidos (III) determinando que la combinacion de 3,3'-bis[(dietilamino)metil]-2,2'-dihidroxi-1,1'-binaftaleno (BINOLAM) i triflatos de lantanidos (III) conducen a la formacion de complejos quirales, de estequiometria 3:1, con simetria D3 y con quiralidad predeterminada en el lantanido. Son especies estables al aire y almacenables sin ninguna precaucion especial. Presentan una red ordenada de centros acido de Lewis-acido de Bronsted-base de Bronsted (LABABB) de gran relevancia para explicar su actividad catalitica. En disolucion, son especies cineticamente labiles, estables en la mayoria de disolventes organicos anhidros. Se ha estudiado la capacidad catalitica enantioselectiva de los complejos obtenidos en la reaccion nitroaldolica directa de aldehidos y α-trifluorometil cetonas con nitrometano obteniendo los correspondientes β-nitroaldoles y α-trifluorometil nitroaldoles terciarios con rendimientos quimicos y enantioselectividades de moderados a excelentes. / We have synthesized BINOL (2,2'-dihydroxy-1,1'-binaphtalene) derivatives having dialkylaminomethyl groups at C-3 and C-3' generically named binaphtolamines. We assessed the ability of these ligands to coordinate lanthanide (III) salts. We found that the combination of 3,3'-bis[(diethylamino)methyl]-2,2'-dihydroxy-1,1'-binaphtalene (BINOLAM) with lanthanide (III) triflates led to the formation of chiral complexes characterized by having 3:1 stoichiometry, D3 symmetry and predetermined chirality on the lanthanide center. They are shelf stable species i.e., storable for months without any special precautions. They possess an arrayed network of Lewis acid-Bronsted acid-base Bronsted centres (LABABB) which is relevant to explain its catalytic activity. In solution, these species are kinetically labile and are stable in most anhydrous organic solvents. We have studied the ability of these complexes to work as enantioselective catalysts in the direct nitroaldol (Henry) reaction of aldehydes and α-trifluoromethyl ketones with nitromethane thereby giving rise to the corresponding β-nitroaldols and α-trifluoromethyl tertiary nitroaldols with moderate to high chemical yields and enantioselectivity.