Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-06-28T16:52:16Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Denilson Digital.pdf: 4230195 bytes, checksum: 254e94141d3bf5cb07e451a017faacd5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-28T16:52:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Denilson Digital.pdf: 4230195 bytes, checksum: 254e94141d3bf5cb07e451a017faacd5 (MD5) Previous issue date: 2015-04-10 / FACEPE / A necessidade de metodologias sintéticas verdes vem aumentando significativamente nos últimos anos. O uso de materiais tóxicos e de metodologias caras vem sendo evitadas, sendo necessário o desenvolvimento de novas metodologias de síntese para Quantum Dots (QDs). Portanto, com o objetivo de baratear e diminuir a toxicidade dos QDs formados, devido à presença de agentes redutores presentes nas metodologias de síntese tradicionais, nesse trabalho foi desenvolvida uma metodologia de síntese eletroquímica para síntese de QDs de CdTe e CdSe estabilizados pelo ácido tioglicólico (TGA). A metodologia de síntese eletroquímica desenvolvida consiste na redução eletroquímica de alguns calcogênios (telúrio e selênio) em solução aquosa de NaOH 0,2 mol L-1 (pH = 13) e atmosfera inerte, para posterior reação com o precursor metálico,CdCl2/TGA. Os QDs obtidos a partir dessa metodologia apresentaram boa estabilidade e alta luminescência, com tamanhos médios de 3,9 nm para o CdTe e de 2,6 nm para o CdSe. Também foi avaliada a fluorescência dos QDs na presença do íon Hg2+, sendo observado que estas nanopartículas podem ser considerados promissores sensores químicos para determinação analítica de íons metálicos. / The demand for green synthetic methodologies has increased significantly in recent years. The use of toxic materials and expensive methodologies has been avoided, requiring the development of new methods of synthesis for Quantum Dots (QDs). Therefore, in order to cheapen and reduce the toxicity of QDs sintetizados, due to the need of reducing agents in the traditional synthetic methods, in this work we developed an electrochemical method for the synthesis of CdSe and CdTe QDs, stabilized by thioglycolic acid (TGA ). The electrochemical methodology developed involves the electrochemical reduction of some chalcogenes (tellurium and selenium) in aqueous solution (pH = 13) and inert atmosphere, for subsequent reaction with the metal precursor, CdCl2/TGA. The QDs obtained from this methodology showed good stability and high luminescence, with average sizes 3.9 nm for CdTe and 2.6 nm for CdSe. The fluorescence of the QDs in the presence of Hg2+ ion was also evaluated. It was observed that the electrochemically synthesized nanoparticles can be considered promising chemical sensors for analytical determination of metal ions.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-05-17T14:17:15Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1717027 bytes, checksum: f957dd9efc972a2631c46ec269f2b37b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-17T14:17:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1717027 bytes, checksum: f957dd9efc972a2631c46ec269f2b37b (MD5) Previous issue date: 2017-12-14 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Neste trabalho foram desenvolvidos eletrodos baseados em nanocompósitos de grafeno oxidado (GO) e óxidos metálicos para aplicação em eletrodos supercapacitores. Estes nanocompósitos permitem grandes valores de carga armazenada comparados a eletrodos com somente um des- tes materiais. O ponto principal deste trabalho é estudar a influência da quantidade e proporção de cada um dos nanomateriais constituintes do nanocompósito no comportamento eletroquí- mico dos eletrodos. Foram utilizadas para a produção destes nanocompósitos as técnicas de deposição eletroforética e eletrodeposição. Imagens de microscopia eletrônica de varredura dos nanocompósitos de óxido de níquel sobre GO (NiO/GO) mostraram que as partículas de NiO foram depositadas sobre a superfície das folhas de GO, comprovando a formação do nanocom- pósito. A espectroscopia Raman confirmou a presença de NiO sobre o GO. As técnicas de vol- tametria cíclica e carga/descarga galvanostática foram utilizadas para caracterização eletroquí- mica dos eletrodos obtidos. Verificou-se que existe um limite para a capacidade voltamétrica (24mC/cm 2 ) com o aumento da quantidade de nanocompósito no eletrodo, independente da proporção de NiO/GO. O aumento da espessura do GO contribuiu para o aumento dos proces- sos faradaicos. Por outro lado, o aumento na quantidade de NiO contribuiu significativamente para uma intensificação dos processos não-faradaicos, indicando um aumento da área superfi- cial dos nanocompósitos. Foram produzidos também nanocompósitos a partir de misturas entre os seguintes metais: níquel, cobalto e manganês. O nanocompósito misto que apresentou maior capacidade voltamétrica quando comparado aos nanocompósitos produzidos apenas com um dos metais foi o nanocompósito misto de óxido de níquel com óxido de cobalto sobre GO. / In this work, electrodes based on nanocomposites of graphene oxide (GO) and metal oxide were developed for application in supercapacitor electrodes. These nanocomposites have large stored charge values compared to electrodes with only one of these materials. The main goal of this work is to study the influence of the quantity and proportion of each of the constituent nanomaterials of the nanocomposite on the electrochemical behavior of the electrodes. The techniques of electrophoretic deposition and electrodeposition were used for the production of these nanocomposites. Scanning electron microscopy images of the nanocomposites of nickel oxide on GO (NiO/GO) showed that the NiO particles were deposited on the surface of the GO sheets, proving the formation of the nanocomposite. Raman spectroscopy confirmed the presence of NiO on GO. The techniques of cyclic voltammetry and galvanostatic loading / dis- charge were used for the electrochemical characterization of the electrodes obtained. It was verified that there is a limit for the voltammetric capacity (24mC/cm 2 ) with the increase of the amount of nanocomposite in the electrode, independent of the NiO / GO ratio. The increase in GO thickness contributed to the increase in faradaic process. On the other hand, the increase in the amount of NiO contributed significantly to an intensification of the non faradaic processes, indicating an increase in the surface area of the nanocomposites. Nanocomposites were pro- duced from mixture between the following metals: nickel, cobalt and manganese. The mixed nanocomposite that presented higher voltammetric capacity when compared to the nanocompo- sites produced with only one of the metals was the mixed nanocomposite of nickel oxide with cobalt oxide on GO.

Orientador: Jose de Alencar Simoni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T04:21:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vigatto_LarissaOrsiniBarbin_M.pdf: 14150659 bytes, checksum: 02fc34917d3011406f67a3467bf11347 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Esse trabalho consiste na utilização de um calorímetro isoperibólico em laboratório didático de química no nível superior, para se estudar aspectos mais amplos de alguns processos, que não os energéticos. Como se sabe, o calorímetro é o principal instrumento da primeira lei da termodinâmica e, como tal, presta-se, normalmente, para se obter a variação de energia de fenômenos físicos e químicos como entalpias de dissolução, combustão, neutralização, etc. Nesse projeto, utilizou-se esse instrumento em estudos da cinética de reações químicas, determinação de entalpias de vaporização, entalpias de reações eletroquímicas e estudos de reações oscilantes. O calorímetro utilizado é do tipo isoperibólico e já se encontra em operação no laboratório de Físico-Química do Instituto de Química da Unicamp há um longo tempo. Estudou-se a cinética da reação entre MnO4 e C2O4 em meio ácido, sendo observado que a reação e autocatalisada por Mn. O valor da constante cinética k = 10,4 L mol s determinado por essa técnica mostrou-se concordante com o valor obtido por espectrofotometria k =10,6 L mol s. Também foi estudada a cinética da reação de decomposição de H2O2 por I e o resultado mostrou uma dependência de primeira ordem em relação ao H2O2 e um valor de constante de velocidade k = 6,64 10 s concordante com o da literatura, obtido por outra técnica. Num outro estudo, determinou-se a entalpia da reação eletroquímica de uma solução aquosa de KI, obtendo-se o valor de DH = 247 kJ mol, valor esse, concordante com o da literatura que e de 245 kJ mol. Também foi realizada a reação eletroquímica de uma solução aquosa de sulfato de cobre utilizando-se eletrodos de cobre; os resultados permitiram evidenciar a validade de lei de Hess. Outro experimento observado foi o de reações oscilantes do tipo Belousov-Zhabotinsky. O estudo mostrou ser possivel explorar essa reação de uma forma didática bastante interessante. No entanto, algumas etapas da reação mostraram resultados de difícil acesso e pouca reprodutibilidade. Também foi explorado nesse projeto o uso da primeira lei (calorimetria) e da segunda lei (medidas de pressão de vapor) na determinação da entalpia de vaporização de alguns líquidos como água e etanol. Os resultados mostram que a utilização concomitante dessas duas técnicas leva a resultados concordantes entre si, que permitem ao aluno observar a consistência interna entre a primeira e a segunda lei da termodinâmica / Abstract: This work consists of utilizing an isoperibol calorimeter in educational laboratories of the chemistry college undergraduate course to study unusual aspects of some processes, in addiction to the energetic. As you know, the calorimeter is the main instrument of the first thermodynamic law and, normally, is used to obtain the variation of energy in physical and chemical phenomenon, such as enthalpies of dissolution, combustion, neutralization and other reactions. In this project, the calorimeter was used to study the kinetics of chemical reactions, determining the enthalpies of vaporization, the enthalpies of electrochemical reactions and oscillatory reactions. The instrument used is an isoperibol calorimeter and it has already been in use in the Physical-Chemistry Laboratory of the Unicamp Chemistry Institute for a long time. The study of the kinetic of reactions between MnO4 and C2O4 inside an acid environment showed that the reaction is autocatalyzed by Mn. Through this technique, it was possible to determinate that k = 10,4 L mol s and this value is almost the same obtained by spectrophotometry k = 10,6 L mol s. The kinetic of a decomposition reaction was studied also, and the result showed a dependency of the first order in relation to H2O2 and a value of velocity's constant k = 6,64 10 s concordant with the literature that was obtained through another technique. In another study, the enthalpy of an electrochemical reaction of a wet solution of KI was determinate in DH = 247 kJ mol, and this is concordant with the literature, DH = 245 kJ mol. Another reaction studied was the electrochemical reaction of a wet solution of copper sulfate using copper electrodes, and the results showed evidence, giving validity to the Hess law. Another experiment studied oscillatory reactions of the Belousov-Zhabotinsky type and showed it possible to explore this reaction in a very interesting educational way. In general, some reaction Ls steps showed results of hard access and low reproduction. Also studied in this project was the use of the first law (calorimetry) and the second law (measures of vapor pressure) in determining the vaporization enthalpy of some liquids as water and ethanol. The results show that the use of these two techniques, at the same time, lead to concordant results that permit the student to observe the relation between the first and the second thermodynamic laws / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química

Orientador : Marco-Aurelio De Paoli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-28T21:41:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nogueira_AnaFlavia_D.pdf: 5806228 bytes, checksum: a74f1abc102353eaff50bcc81563bd78 (MD5) Previous issue date: 2001 / Doutorado

Orientadores: Susanne Rath, Jarbas Jose Rodrigues Rohwedder / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-09T10:51:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Winter_Eduardo_D.pdf: 3366512 bytes, checksum: 6c8baea3dd6502c19761ad449683bb95 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Muitas doenças neurodegenerativas são associadas com disfunções de neurotransmissores, em particular catecolaminas, no cérebro. Numerosas pesquisas têm indicado que íons metálicos podem induzir estresse oxidativo - dependente da neurodegeneração de dopamina e são responsáveis pelo aparecimento de doenças neurodegenerativas. Em estudos prévios foi verificado que alguns carboxilatos diminuem a velocidade de oxidação de catecolaminas e inibem a passivação de eletrodos sólidos durante a análise voltamétrica destes compostos fenólicos. Este trabalho teve por objetivo estudar a influência de carboxilatos (EDTA, NTA, EGTA, DTPA, acetato, citrato e oxalato) e íons metálicos (Ce(IV), Fe(III) e Hg(II)) durante a oxidação de neurotransmissores (dopamina, serotonina, epinefrina, norepinefrina e L-dopa) no intuito de estabelecer mecanismos de reações que possam contribuir no esclarecimento do papel destes compostos no processo de degeneração dos neurotransmissores, assim como compreender como os carboxilatos inibem o envenenamento do eletrodo durante a varredura de potencial. Para eses propósitos foram empregadas as técnicas de espectrofotometria, voltametria e espectroeletroquímica. A cela espectroeletroquímica de camada delgada desenvolvida incorporou um sistema de três eletrodos, sendo o eletrodo de trabalho uma minigrade de Pt. O sistema foi caracterizado usando o-tolidina e K4[Fe(CN)6]/ K3[Fe(CN)6] e permitiu o monitoramento das reações in situ. Os resultados obtidos mostraram que os carboxilatos desprotonados interagem com os produtos intermediários formados durante a oxidação das catecolaminas por meio de ligações de hidrogênio, sendo estas interações dependentes do pH do meio, estruturas do carboxilato e do próprio neurotransmissor. Foi proposto um mecanismo eletroquímico para a oxidação de aminas biogênicas na presença de carboxilatos no eletrodo de platina. A estabilização dos produtos intermediários formados inibe a formação de compostos poliméricos que são responsáveis pelo envenenamento do eletrodo. Do mesmo modo, os carboxilatos retardam ou inibem a oxidação química de algumas aminas biogênicas por íons metálicos / Abstract: Several neurological disorders are associated with improper catechoalmine regulation in the brain. Numerous researches have indicated that metallic ions can induce oxidative stress-dependent neurodegeneration of dopamine, and are responsible for the induction of neurodegenerative diseases. In previous work was verified that some carboxylates diminishes the oxidation rate of catecholamines and inhibit the well known solid state electrode passivation during voltammetric analysis of these phenolic compounds. The aim of this work was to study the influence of carboxylates (EDTA, NTA, EGTA, DTPA, acetate, oxalate and citrate) and metallic ions (Ce(IV), Fe(III) and Hg(II)) during the oxidation of neurotransmitters (dopamine, serotonin, epinephrine, norepinephrine and L-dopa) in order to establish putative reaction mechanism which could contribute to understand the role of these compounds in neurodegenerative processes, as well as comprehend how the carboxylates inhibit the electrode fouling during potential scan. For these purposes, the studies were carried out using spectrophotometric, voltammetric and spectroelectrochemical techniques. The spectroelectrochemical thin layer cell developed incorporated a three electrode system, using a Pt- minigrade as working electrode. The system was characterized employing o-tolidine and K4[Fe(CN)6]/ K3[Fe(CN)6] and allowed monitoring the electrode reactions in situ. The results obtained showed that the deprotonated carboxylates interacts with the intermediates formed at the electrochemical oxidation of catecholamines by hydrogen bonds. These interactions are dependent on the pH of the medium, as well as on the chemical structures of the carboxylates and neurotransmitters itself. An electrochemical mechanism for the oxidation of biogenic amines in the presence of carboxylates at the platinum electrode is proposed. The stabilization of the intermediates formed inhibits the formation of polymeric compounds that are responsible for the electrode fouling. In the same manner, the carbolxylates retards or inhibit the chemical oxidation of some biogenic amines by metallic ions by the same reaction pathway / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientadores: Marcia Miguel Castro Ferreira, Lauro Tatsuo Kubota / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-09T17:42:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Teofilo_ReinaldoFrancisco_D.pdf: 12127574 bytes, checksum: c9866b032f85dfd8e43aabeccc6d273b (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O objeto deste trabalho é a aplicação de métodos quimiométricos na análise de dados obtidos a partir da eletroanálise ou eletrólise de misturas de compostos fenólicos em eletrodos de diamante dopado com boro (BDD). Filmes de BDD foram crescidos a partir do etanol e caracterizados usando diferentes tipos de técnicas. Este material indicou boa qualidade para fins eletroquímicos. Uma comparação entre os eletrodos de BDD e o de platina usando a técnica cronoamperométrica e a relação quantitativa estrutura propriedade (QSPR) foi realizada usando como propriedade de interesse o bloqueio eletroquímico devido à oxidação fenólica. Os resultados mostraram que o BDD é mais resistente ao bloqueio devido à fraca interação com os radicais, monômeros e polímeros formados durante a oxidação. Um eletrodo de BDD foi usado, então, para realizar eletroanálise de compostos fenólicos na presença de interferentes. Para realizar a quantificação foi empregado a voltametria de onda quadrada juntamente com a regressão por quadrados mínimos parciais (PLS). Uma nova estratégia para seleção de variáveis denominada Seleção das Variáveis Ordenadas (OPS) foi comparada com o Algoritmo Genético (GA). Os compostos guaiacol e cloroguaiacol foram determinados simultaneamente com sucesso diretamente em água contaminada por esgoto doméstico. Em outra determinação, a dopamina (DA), em baixas concentrações, foi determinada na presença de grandes quantidades de ácido úrico (AU) e ácido ascórbico (AA). Além disso, o AU e o AA também puderam ser determinados na mesma mistura usando o mesmo voltamograma. Os melhores resultados foram obtidos após a correção de linha de base e aplicando o método OPS. Parâmetros analíticos para ambas as análises foram calculados. Em uma última aplicação, a eletrólise de misturas de compostos fenólicos no anodo de BDD foi executada. Monitoramentos globais e individuais foram realizados via carbono orgânico total (TOC) e espectroscopia de fluorescência excitação-emissão (EEM), respectivamente. Métodos quimiométricos de ordem superior foram aplicados sobre os EEM para observar a degradação individual. Os resultados mostraram uma boa eficiência do BDD também para diminuir a toxidade provocada por estes compostos. Todos os métodos quimiométricos usados foram fundamentais para se atingir os objetivos / Abstract: The subject of this work is the application of chemometric methods in the analysis of the data obtained from electrochemical measurements of phenol compounds on boron-doped diamond electrodes (BDD). BDD films were grown from ethanol and characterized using different techniques. These materials showed good electrochemical qualities. A comparison between BDD and platinum electrodes, using the chronoamperometric technique and the Quantitative Structure Properties Relationship (QSPR) method was performed employing the electrochemical fouling property due to phenol oxidation. The results showed that BDD is much more resistant to fouling due to the weak interaction to the formed radicals, monomers and polymers on its surface during the oxidation. A BDD electrode was then used to carry out the electroanalysis of phenol compounds in presence of interference i.e. in low selectivity situation. Square Wave Voltammetry (SWV) was employed applying Partial Least Square regression (PLS) for data treatment. Ordered Predictors Selection (OPS), a new strategy for variable selection is shown and compared with Genetic Algorithm (GA). Guaiachol and chloroguaiachol were successfully determined directly in sewage, simultaneously. In other study, dopamine (DA), at low concentration levels, was determined in presence of excess of uric acid (AU) and ascorbic acid (AA). Besides, the AU and AA were also determined in the same analysis using the same voltammogram. The best results were obtained after baseline correction and applying the OPS method. Analytical parameters for both analyses were determined. In the last study, the electrolysis of phenol mixtures on BDD anode was performed. Global and individual monitoring were carried out using Total Organic Carbon (TOC) analysis and Excitation-Emission Fluorescence Spectroscopy (EEM), respectively. Higher-way chemometric approaches were applied on EEM to observe the individual degradations. The results showed a goog efficiency of BDD to performing the electrolysis of these compounds. All used chemometric methods were fundamental to reach the thesis purposes / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

A oxidação eletrocatalítica do etanol sobre eletrodo de platina platinizada, em soluções de H2S04, várias concentrações a diferentes temperaturas, foi estudada mediante o emprego dos métodos potenciodinâmicos e de pulso de potencial. A adsorção do etanol se dá através de uma etapa de desidrogenação, seguida pela ionização de hidrogênio adsorvido. É um processo rápido e a cobertura máxima do eletrodo é alcançada em cinco minutos. O valor máximo da cobertura se dá a 0,20 V e em torno de 0,40 (EPH) a cobertura alcança um outro valor. Abaixo desses potenciais o etanol sofre uma competição com o hidrogênio pelos sítios de adsorção, e acima de 0,40 V começa a se manifestar, rapidamente o efeito da dessorção, via oxidação. O estudo da variação da velocidade de varredura na eletro-oxidação potenciodinâmica do etanoI eletrossorvido mostrou que, há um intervalo de velocidades de varredura no qual a carga relativa à oxidação permanece constante, de modo que foi possível se estudar o fenômeno em condições tais que a contribuição do transporte de massa ao processo global pode ser desprezada, facilitando a interpretação dos resultados em termos unicamente da adsorção e oxidação eletroquímicas das espécies adsorvidas. Este mesmo estudo permitiu determinar alguns parâmetros cinéticos os quais, evidenciam que a eletro-oxidação potenciodinâmica do intermediário adsorvido envolve um mecanismo onde a etapa determinante é uma reação de transferência de carga monoeletrônica. Diferentes programas de perturbação mostraram que durante a adsorção há formação de vários intermediários que, além de serem dependentes do potencial de adsorção, podem sofrer uma dessorção ou hidrogenação parcial. Estes mesmos ensaios permitiram determinar a carga de adsorção de hidrogênio na presença do orgânico e, desse modo, determinar a fração de sítios que são bloqueados pelos intermediários adsorvidos. Das relações entre as diversas cargas envolvidas foi possível estimar o número de elétrons por sítio de adsorção e o número de partículas adsorvidas por sítio. A variação da cobertura com a concentração de etanol é razoavelmente bem descrita pela isoterma logarítmica de Temkin. Entretanto, o fator de heterogeneidade apresentou valores que vão de 2,5 a 16,0, conforme o método empregado na determinação. A partir das isotermas construídas a diferentes temperaturas, foi possível fazer estimativas do calor de adsorção (15,1 kcal.mol-1 para θ = 0,1 e 12,2 kcal.mol-1 para θ = 0,7) e da energia de ativação de oxidação aparente (10,5 kcal.mol-1). A eletro-oxidação dos intermediários adsorvidos na presença e ausência de etanol em solução mostrou que o processo é complexo e possivelmente ocorre segundo dois caminhos distintos, a saber: a adsorção de espécies fracamente adsorvidas que conduzem à formação de acetaldeído e a quimissorção de espécies fortemente adsorvidas (veneno catalítico) cuja oxidação resulta em C02. / The eletrooxidation of ethanol on platinized platinum electrode in 1 N H2S04 solutions at several temperatures was studied by means of the potentiodynamic and the potential pulse methods. The adsorption of ethanol proceeds via the dehydrogenation process, followed by ionization of the adsorbed hydrogen. The electrosorption of the alcohol is a rapid process and maximum surface coverage is attained within five minutes. The limiting value of coverage is reached at a potential of 0,20 V and around 0,4 V (SHE) it reaches a constant value. At less positive potentials than 0,20 V the adsorbed ethanol coverage diminishes due to the competition with the hydrogen for the adsorption sites. At potentials higher than 0,40 V the eletrooxidation of ethanol occurs simultaneously with the adsorption process and a decreasing of the coverage is observed. The plot of the charge related to the adsorbed alcohol eletrooxidation (QE) versus the scan rate (v) exhibits a region where QE is independent of v. In that scan rate range the adsorbed alcohol layer is oxidized completely during one potencial sweep, and the interference of the alcohol readsorption during the run is negligible. Therefore, the interpretation of the experimental results can be done in a more straightforward way, when such scan rates are employed. From those experiments the kinetic parameters were determined, and evidence were obtained indicating that the potentiodynamic electrooxidation of the adsorbed species involves a mechanism with a monoelectronic charge transfer as the rate determining step. From the results of different perturbation programmes it was concluded that there are formed severaI adsorbed intermediaries. The nature of the intermediaries depends on the adsorption potential. Some of them can be desorbed or can undergo partial hydrogenation. The number of electrons per site as well the number of adsorbed particles per site were estimated. The dependence of the degree os surface coverage on the concentration of ethanol is well-described by the Temkin logarithmic isotherm. However, the values obtained for the heterogeneity factor go form 2,5 up to 16, when different methods are employed for its evaluation. Experiments performed at different temperatures allowed to estimate the heat of adsorption (15,5 kcal.mol-1 for θ =0,1, and 12,2 kcal.mol-1 for θ = 0,7), and the apparent activation energy for oxidation (10,5 kcal.mol-1). The data obtaneid for the electrooxidation of the adsorbed intermediaries in the presence and abscence of ethanol in solution suggest that the overall process is a complex one, and, possibly, two distinct pathways are followed producing: weakly adsorbed species, which ultimately, produce acetaldehyde, and strongly adsorbed species (catalytic poison), of which the oxidation produces C02.

Este projeto propôs a utilização de eletrodos de óxidos metálicos contendo RuO2 para realizar a eletrooxidacao do ácido maleico visando sua degradação total ou formação de produtos com menor grau de toxicidade. A oxidação de compostos fenólicos, clorados ou não, resultam em alguns produtos que interferem na mineralização completa das estruturas clorofenólicas, o ácido maleico, que é um dos principais intermediários obtidos depois da abertura do anel aromático. Os recobrimentos óxidos foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura e Análise Dispersiva de Raios X. A caracterização eletroquímica por voltametria cíclica foi utilizada para determinação de potenciais de oxidação do acido maleico em função do eletrólito de suporte. As eletrólises foram realizadas a corrente controlada visando à melhor relação entre eficiência de corrente/degradação e melhoria no entendimento do mecanismo de oxidação. As análises quantitativas dos produtos da eletrólise foram feitas através de CLAE e a taxa de mineralização foi determinada pela quantidade de COT. Além destes dois métodos, também foram realizados testes de DQO e AOX. Os resultados mostraram que os métodos de preparação utilizados são apropriados, pois apresentaram estabilidade química, mecânica, eficiência na oxidação do ácido maleico e redução do carbono orgânico total. / This project proposed the use of metallic oxide electrodes containing RuO2 to perform the total degradation or formation of products with less toxicity. The oxidation of phenolic compounds, chlorinated or not, result in some products that interfere with complete mineralization of chlorophenol structures, the maleic acid, which is a important intermediate obtained after opening the aromatic ring. The coatings were characterized by scanning electron microscopy and X-ray dispersive analysis. The electrochemical characterization by cyclic voltammetry was used to determine the potential for the oxidation of maleic acid as a function of electrolyte support. The electrolyses were carried out at controlled current to the best ratio of efficiency of current/degration and improving the understanding of the mechanism of oxidation. The quantitative analysis of the electrolysis products were made by HPLC and the rate of mineralization was determined by the amount of TOC. Besides these two methods were also investigated COD and AOX. The results showed that the electrode preparation methods used are appropriate, showing chemical stability, mechanical efficiency in the oxidation of maleic acid and reduction of total organic carbon

Este trabalho descreve a construção e avaliação de um detector condutométrico sem contato (oscilométrico) para sua aplicação em eletroforese capilar de zona e cromatografia micelar eletrocinética (MEKC). A construção do detector contou com a avaliação de diversos materiais e métodos para a confecção dos eletrodos, tão bem como o aperfeiçoamento do seu circuito eletrônico. O seu comportamento e desempenho foram verificados através do estudo dos diversos parâmetros que influenciam sua resposta, como freqüência e amplitude do sinal aplicado, temperatura e condutividade do meio. Além disso, a simulação do circuito equivalente da cela de detecção auxiliou no entendimento das propriedades do detector frente a alterações na condutividade do meio, na freqüência de operação e nas dimensões da cela. A otimização dos parâmetros operacionais foi racionalizada pela formulação de equações analíticas que descrevem o fator de resposta do detector a partir de parâmetros obtidos experimentalmente. Para o desenvolvimento do sistema de detecção, dois equipamentos completos de eletroforese capilar foram construídos. Sistemas de injeção de amostra por pressão, por gravidade, e eletrocinética foram desenvolvidos. Um dos equipamentos permite que a injeção da amostra seja feita do lado aterrado da fonte de alta tensão. Conseqüentemente, o detector é posicionado próximo do ponto de aplicação da alta tensão. Este é, de que se tem notícia, o primeiro sistema de detecção eletroquímico para eletroforese capilar com essa característica. A termostatização dos capilares foi efetuada por convecção forçada de ar. De maneira a aumentar o grau de automação e facilitar o seu manuseio, os dois equipamentos foram interfaceados a microcomputador. Os equipamentos de eletroforese com detecção oscilométrica construídos permitiram a análise de diversas substâncias em matrizes variadas, como por exemplo íons orgânicos e inorgânicos em água de chuva e material particulado, ácidos graxos de cadeia linear em gordura de coco, formaldeído na fase gasosa da atmosfera, e, pela primeira vez, espécies neutras, como álcoois alifáticos, separadas por MEKC. / This work describes the construction and evaluation of a contactless conductometric (or oscillometric) detector, for its application in capillary zone electrophoresis and micellar electrokinetic chromatography (MEKC). The materials and methods used for the construction of the electrodes, as well as the improvements on the electronic circuit, were evaluated. The behavior and performance of the detector were studied by changing the parameters that affect its response, e. g., the frequency and amplitude of the input signal, temperature and solution conductivity. The simulation of the cell equivalent electric circuit helped to understand the detector properties related to the variations in the solution conductivity, frequency, and cell dimensions. The optimization of the parameters was conducted by the formulation of analytical equations that describe the response factor using experimental data. For the detection development, two complete capillary electrophoresis equipments were constructed. Pressure, gravity, and electrokinetic sample injection systems were developed. One of the equipments allows the sample injection on the grounded side of the capillary. Consequently, the detector is placed near the high voltage application point. This is the first electrochemical detector described for capillary electrophoresis with this characteristic. The capillary thermostating was made by passing a forced air stream. Both equipments were interfaced to microcomputers. The capillary electrophoresis equipments with oscillometric detection were applied to the analysis of many types of compounds in different matrices, such as organic and inorganic ions in rainwater and particulate material, fatty acids in cocoa oil, formaldehyde in the atmosphere and, for the first time, neutral species, like aliphatic alcohols, separated by MEKC.

Fez-se um estudo monográfico das características gerais dos pseudo-haletos - pseudo-halogênios por estarem ligados aos estudos experimentais relatados na presente tese. Estudaram-se novos procedimentos para determinação de constantes de equilíbrio (baseados na linearização de curvas) e para obtenção de αo em regiões experimentalmente inacessíveis do ligante. Esses procedimentos foram exaustivamente testados em sistemas modelos antes de serem aplicados à solução de sistemas reais, com base experimental. O sistema Cu(II)/Br- foi estudado espectrofotometricamente, com tratamento iterativo dos dados experimentais, chegando-se às seguintes constantes de formação e absortividades molares dos três complexos: (Ver no arquivo em PDF). Relações lineares forum observadas para -ε vs. -n. Nova sistemática de medidas precisas de E1/2 da segunda onda de cobre(II) em azoteto e brometo (separação pouco definida das duas etapas), permitiu estudar com maior exatidão os complexos formados relativos a esses sistemas: (Ver no arquivo em PDF). Diagramas de potenciais envolvendo os sistemas Cu(II)/Cuo, Cu(I)/Cuo e Cu(II)/Cu(I), em meio de brometo e azoteto, permitiram tirar conclusões interessantes, especialmente, sobre o comportamento potenciométrico do eletrodo de membrana de CuS e Ag2S em presença de ânions N-3; e Br-. Observações preliminares foram feitas sobre o aparecimento de ondas catalíticas envolvendo peróxido de hidrogênio e o amálgama de cobre, formado na superfície do eletrodo gotejante. As experiências evidenciaram que o ciclo catalítico envolve a oxidação do amálgama a cobre(I) e cobre(II). Consideráveis diferenças de comportamento foram observadas entre os eletró1itos suportes de azoteto e acetato. No estudo polarográfico do sistema Cu(II)/Cu(Hg) em acetato, chegou-se a um processo conveniente de obtenção do E1/2 reversível por extrapolação à densidade de corrente zero. / A mono graphic study of the pseudohalide or pseudohalogen characteristics was done in order to better understand some experimental studies performed. New processes of determination of equilibrium constants were considered for treatment of experimental data. They consist in linearization of curves and achievement of experimental data of αo vs. ΙLΙ experimentally unaccessible regions of the ligand. The procedures were exaustively checked in model systems before its aplication to real systems. The copper(II)/bromide system was studied by spectrophotometry by an iterative treatment of experimental data of average molar absortivities. The formation constants and molar absortivities of the three detected complexes are: (See in the PDF file) Linear relationships were observed between the average molar absortivities and average ligand number. The polarographic study confirmed the stepwise reduction of copper(II) in bromide suporting electrolite. The following formation constants of the copper(I)-bromide complexes were obtained: (See in the PDF file). A new procedure for precise E1/2 measurements in the two copper waves in azide and bromide medium was applied at conditions where low definition between the two waves occurs. This permits to find more reliable equilibrium constants for the copper(I)/azide system: (See in the PDF file). Potential diagrams refered to the Cu(II)/Cuo, Cu(I)/Cuo and Cu(II)/Cu(I) systems in bromide and azide medium led to interesting conclusion, specially refered to the potentiometric behavior of a membrane selective electrode of CuS and Ag2S, in the presence of bromide and azide anions. Preliminary results were taken the existence of catalytic waves involving hidrogen peroxide and the copper amalgam formed at the dropping mercury electrode. The catalytic cicle is achieved through the oxidation of the amalgan to copper(I) and copper(II) by the peroxide in alkaline medium. Considerable differences were observed between the azide and acetate supporting electrolite.