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Campos de Killing, curvatura média e translaçõesPeixoto, Cíntia Rodrigues de Araújo January 2005 (has links)
D. Hoffman, R. Osserman e R. Schoen mostraram que se a aplicação de Gauss de uma superfície orientada completa de curvatura média constante M imersa em R³ está contida em um hemisfério fechado de S² (equivalentemente, a função <n, V> não muda de sinal em M, onde n é um vetor unitário normal de M e v algum vetor não nulo de R³), então M é invariante por um subgrupo a um parâmetro de translações de R³ (aquele determinado por v). Neste trabalho obtemos uma extensão deste resultado para o caso em que o espaço ambiente é uma variedade riemanniana e M uma hipersuperfície em N requerendo que a função <n, V> não mude de sinal em M, onde V é um campo de Killing em N. Na parte final deste trabalho consideramos uma variedade riemanniana Killing paralelizável N para definir uma translação Y: M -> Rn de uma hipersuperfície M de N que é uma extensão natural da aplicação de Gauss de uma hipersuperfície de Rn. Considerando as mesmas hipóteses para a imagem de y obtemos uma extensão do resultado original de Hoffman-Osserman-Schoen. / D. Hoffman, R. Osserman and R. Schoen proved that if the Gauss map of a complete constant mean curvature oriented surface M immersed in R³ is contained in a closed hemisphere of S² (equivalently, the function <n, V> does not change sign on M where n is a unit normal vector of M and v some non zero vector of R³), then M is invariant by a one parameter subgroup of translations of R³ (the one determined by v). In this work we obtain an extension of this result to the case that the ambient space is a Riemannian manifold and M a hypersurface on N by requiring that the function <n, V> does not change sign on M, where V is a Killing field on N. In the last part of this work we consider a Killing paralelizable Riemannian manifold N to define a translation map y : M -> Rn of a hypersurface M of N which is a natural extension of the Gauss map of a hypersurface in Rn. Considering the same hypothesis on the image of y we obtain, an extension to this setting, of the original Hoffman-Osserman-Schoen result.
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A aplicação de Gauss de superfícies no espaço de Heisenberg / The Gauss map of minimal surfaces on Heisenberg spaceSampaio, José Edson January 2012 (has links)
SAMPAIO, José Edson. A aplicação de Gauss de superfícies no espaço de Heisenberg. 2012. 61 f. Dissertação (Mestrado em Matemática)- Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Programa de Pós-Graduação em Matemática, Fortaleza, 2012. / Submitted by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2012-11-27T14:07:20Z
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Previous issue date: 2012 / In this report, we study minimal surfaces of the tridimensional Heisenberg group, as well as their Gauss maps. We begin with a short presentation of the geometry of the Heisenberg group. Then, we show that, in this space: the only surfaces with constant Gauss map are the vertical planes; there are no totally umbilical surfaces nor compact minimal surfaces; every minimal surface is, necessarily, stable. We also show that the only vertical minimal surfaces are vertical planes. Finally, we present a classification of the surfaces with Gauss map of constant rank, equal to zero or one. / Nesta dissertaçãao, estudamos as superfícies mínimas do grupo de Heisenberg tridimensional, bem como a aplicação de Gauss destas superfícies. Inicialmente é feito uma breve exposição sobre a geometria do grupo de Heisenberg. Então, mostramos que, em tal espaço: as únicas superfícies com aplicação de Gauss constante são os planos verticais; não existem superfícies totalmente umbílicas nem superfícies mínimas compactas; toda superfície mínima é, necessariamente, estável. Mostramos, ainda, que as únicas superfícies mínimas verticais são os planos verticais. Por fim, apresentamos uma classificação das superfícies com aplicação de Gauss de posto constante, igual a zero ou um.
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Superfícies mínimas e bolhas de sabão no ensino médio / Minimal surfaces and soap bubbles without high schoolAndrade, Lucimara Aparecida Prestes January 2016 (has links)
ANDRADE, Lucimara Aparecida Prestes. Superfícies mínimas e bolhas de sabão no ensino médio. 2016. 178 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Matemática) - Departamento de Matemática, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016 / Submitted by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2017-03-09T15:36:38Z
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Previous issue date: 2016 / This work approaches the subject minimal surfaces in a very simple way, so that the material
is accessible to teachers, students or any person who has curiosity about the subject. This way,
all the mathematical concepts involved are presented in a clear and objective way. The reason
for this name is because, once a boundary is fixed, the minimum surface will be the one that
has the smallest possible area for the given boundary. We can make an analogy between the
minimal surfaces and soap bubbles. Due to surface tension, soap bubbles always make the
smallest possible surface area, saving potential energy. Such a fact has been used in the
research and optimization of many subjects and companies, from buildings and yogurt
industries to the construction of efficient rockets or shoes. Besides the huge applicability of
soap films studies, the created objects are so beautiful that it is impossible not to enchant
anyone who observes them. The curiosity of why this happens occurs naturally, and from
there, new concepts, which may be applied from basic school (i.e. questions about proportion
and percentage) until an academic level course, even covering other subjects such as
chemistry, physics, biology and economy, can be approached.
Key-words: Minimal surfaces. Optimization. Differential Geometry. Soap Bubbles. Plateau’s / Este trabalho sobre superfícies mínimas aborda o tema de uma forma muito simples, para que
o material seja acessível a professores e até mesmo a alunos ou quaisquer pessoas que tenham
curiosidade pelo assunto. Dessa forma, todos os conceitos matemáticos envolvidos são
apresentados de forma clara e objetiva. A razão desse nome é porque, fixado um contorno, a
superfície mínima será aquela que tiver a menor área possível para o dado contorno. Podemos
fazer uma analogia entre as superfícies mínimas e as bolhas de sabão que, devido à tensão
superficial, tendem a economizar fazendo sempre a menor área possível. Esse fato vem sendo
usado na busca de otimização e melhor desempenho em várias áreas e empresas, desde a
construção civil e indústrias de iogurte até a construção de um foguete ou um tênis eficiente.
Além da imensa aplicabilidade que o estudo das películas de sabão oferece, os objetos que são
criados são de uma beleza tão extraordinária, que é impossível não encantar qualquer um que
os observe. A curiosidade do porquê isso acontece surge naturalmente e, a partir daí, podem
ser abordados conceitos que vão desde o ensino fundamental (como questões de proporção e
porcentagem) até um curso de graduação, envolvendo ainda outras áreas como Química,
Física, Biologia, Economia, entre outras.
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Análise da evolução de defeitos de superfície em trechos da malha rodoviária do Estado do Ceará / Analysis of evolution of surface defects in highway network excerpts of the State of CearáPontes, Carlos André Melo 01 1900 (has links)
PONTES, C. A. M. Análise da evolução de defeitos de superfície em trechos
da malha rodoviária do Estado do Ceará. 2012. 125 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-09-12T14:47:43Z
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Previous issue date: 2012-01 / Due to the large predominance of the transportation by highways in Brazil, it is
necessary to control the actions related to maintenance and conservation of the roads.
With this purpose, institutions make use of modern computational systems, such as the
DER/CE, which uses the ISMA (Integrated System of Maintenance Administration).
The referred system, using the subsystem PMS (Pavement Management System), has a
large database related to the roads condition, filled with data provided by surveys that
bring periodically up to date information of the state roads. These data are acquired by
using methodologies defined by the technical staff of the DER/CE, based on the
following normalized procedures: Visual Continuous Survey (LVC) and International
Roughness Index Survey (IRI). The first one evaluates the comfort of the traffic rolling
and the second registers the surface distresses of the roads. This research presents a
comparative analysis between LVC and IRI data, evaluating the evolution of the
distresses and the methodologies and equipments involved in the procedures. It is
expected that, with the contribution of this research, the methodologies and road related
data be analyzed considering the limitations of the equipments and procedures. / Devido à grande predominância do modal de transporte rodoviário no Brasil, se
faz cada vez mais necessário um controle sobre as ações de manutenção e de
conservação das rodovias. Para isso, muitos órgãos rodoviários adotam modernos
sistemas informatizados, que é o caso do DER/CE, que utiliza o SIGMA (Sistema
Integrado de Gestão da Manutenção). O sistema, através do subsistema SGP (Sistema
de Gerência de Pavimentos), possui um vasto banco de dados relativos à condição das
rodovias, que é alimentado com dados provenientes de levantamentos de campo, que
trazem, periodicamente, informações atualizadas da condição das rodovias estaduais.
Estes dados são adquiridos utilizando metodologias definidas pela equipe técnica do
DER/CE, baseadas em procedimentos normalizados, sendo os principais: o
levantamento de irregularidade longitudinal (IRI) e o Levantamento Visual Contínuo
(LVC). O primeiro avalia o conforto ao rolamento e o segundo registra os defeitos de
superfície das rodovias. Esta pesquisa apresenta uma análise comparativa entre dados de
LVC e de IRI, avaliando a evolução das quantidades de defeitos e do IRI e as
metodologias e os equipamentos envolvidos nos levantamentos. Apresenta, ainda, uma
tentativa de compreensão da evolução dos parâmetros medidos pelo LVC ao longo de
oito anos. Espera-se que, com a contribuição desta pesquisa, as metodologias e os dados
relativos à condição das rodovias sejam analisados considerando as limitações
encontradas e que sejam sempre adotados o equipamento e o procedimento mais
apropriados.
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Agregados coloidais zwitteriônicos nanoestruturadosCosta, Paulo Fernando do Amaral January 2016 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, 2016 / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:30:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2016 / Neste trabalho foram investigadas as propriedades físico-químicas de agregados micelares correlacionando intimamente com seu efeito catalítico sobre reações de descarboxilação. Os surfactantes empregados foram SB3-10, SB3-12, SB3-14 e ImS3-14, em especial o SB3-14 e ImS3-14, elegidos como os mais adequados. O líquido iônico BMIMBr foi utilizado na solubilização do ImS3-14. As propriedades físico-químicas avaliadas foram: concentração micelar crítica, diâmetro hidrodinâmico, efeito do BMIMBr sobre o potencial zeta, polaridade e efeito do BMIMBr sobre a polaridade. Visando avaliar o efeito catalítico foram investigados as propriedades espectroscópicas e os seguintes parâmetros: efeito do pH, efeito do líquido iônico BMIMBr, efeito da concentração do surfactante, parâmetros termodinâmicos de ativação e efeito de íons. As reações foram fortemente catalisadas apresentando um aumento de kM de 286x em ImS3-14/BMIMBr; de 378x em SB3-14/BMIMBr; e de 395x em SB3-14. A elucidação do efeito catalítico foi efetuada a partir de efeitos de ligação do brometo, BMIM+, potencial zeta, polaridade e ligação de íons. Os resultados obtidos são consistentes, os quais permitiram compreender os fenômenos que regem o efeito catalítico de tais agregados sobre reações de descarboxilação a partir de correlações com suas propriedades físico-químicas.<br> / Abstract: In this work we investigated the physicochemical properties of micellar aggregates correlating closely with its catalytic effect on decarboxylation reactions. The surfactants used were SB3-10, SB3-12, SB3-14 and ImS3-14, especially SB3-14 and ImS3-14, chosen as the most suitable. The ionic liquid BMIMBr was used to solubilize the ImS3-14. The physicochemical properties evaluated were: critical micellar concentration, hydrodynamic diameter, BMIMBr effect on the zeta potential, polarity and BMIMBr effect on the polarity. In order to evaluate the catalytic effect were investigated the spectroscopic properties and the following parameters: pH effect, ionic liquid BMIMBr effect, effect of the surfactant concentration, activation thermodynamic parameters and ion effect. The reactions were strongly catalyzed presenting an kM increase of 286x in ImS3-14 / BMIMBr; of 378x in SB3-14 / BMIMBr; and of 395x in SB3-14. The elucidation of the catalytic effect has been properly performed from effects of bromide binding, BMIM+, zeta potential, polarity, and ion binding. The results are consistent, which allowed from correlations with physico-chemical properties, a deeper understanding of factors that govern the catalytic effect of such aggregates on decarboxylation reactions.
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Quádricas: um estudo das equações do segundo grau em três variáveisRamos, Guilherme Sada January 2015 (has links)
Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Matemática, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:43:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2015 / Nesta dissertação, serão definidas as possíveis superfícies quádricas, através das equações do segundo grau em três variáveis. Para este estudo, será utilizado o teorema espectral da álgebra linear, e o problema da diagonalização de matrizes simétricas, bem como os elementos básicos de álgebra linear necessários para tal. Por fim, serão abordadas as possíveis intersecções entre cones de revolução e planos no espaço.<br> / Abstract : On this dissertation, it will be defined the possible quadric surfaces, through the second degree equation with three variables. For such study, it will be used the spectral theorem of linear algebra, and the problem of diagonalization of symmetric matrices, as well as the necessary basic elements of linear algebra. In the end, it will be covered the possible intersections between revolution cones and plans in the space.
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Campos de Killing, curvatura média e translaçõesPeixoto, Cíntia Rodrigues de Araújo January 2005 (has links)
D. Hoffman, R. Osserman e R. Schoen mostraram que se a aplicação de Gauss de uma superfície orientada completa de curvatura média constante M imersa em R³ está contida em um hemisfério fechado de S² (equivalentemente, a função <n, V> não muda de sinal em M, onde n é um vetor unitário normal de M e v algum vetor não nulo de R³), então M é invariante por um subgrupo a um parâmetro de translações de R³ (aquele determinado por v). Neste trabalho obtemos uma extensão deste resultado para o caso em que o espaço ambiente é uma variedade riemanniana e M uma hipersuperfície em N requerendo que a função <n, V> não mude de sinal em M, onde V é um campo de Killing em N. Na parte final deste trabalho consideramos uma variedade riemanniana Killing paralelizável N para definir uma translação Y: M -> Rn de uma hipersuperfície M de N que é uma extensão natural da aplicação de Gauss de uma hipersuperfície de Rn. Considerando as mesmas hipóteses para a imagem de y obtemos uma extensão do resultado original de Hoffman-Osserman-Schoen. / D. Hoffman, R. Osserman and R. Schoen proved that if the Gauss map of a complete constant mean curvature oriented surface M immersed in R³ is contained in a closed hemisphere of S² (equivalently, the function <n, V> does not change sign on M where n is a unit normal vector of M and v some non zero vector of R³), then M is invariant by a one parameter subgroup of translations of R³ (the one determined by v). In this work we obtain an extension of this result to the case that the ambient space is a Riemannian manifold and M a hypersurface on N by requiring that the function <n, V> does not change sign on M, where V is a Killing field on N. In the last part of this work we consider a Killing paralelizable Riemannian manifold N to define a translation map y : M -> Rn of a hypersurface M of N which is a natural extension of the Gauss map of a hypersurface in Rn. Considering the same hypothesis on the image of y we obtain, an extension to this setting, of the original Hoffman-Osserman-Schoen result.
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Controle impulsivo em sistemas dinâmicos : usando impulso para direcionar trajetórias de sistemas dinâmicosMarão, José Antônio Pires Ferreira 21 July 2011 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2011. / Submitted by Camila Duarte (camiladias@bce.unb.br) on 2017-01-10T13:01:50Z
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2011_JoseAntonioPiresFerreiraMarao.pdf: 976087 bytes, checksum: 6fca08afc287d40c06eee487936bd6e6 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2017-01-13T10:52:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1
2011_JoseAntonioPiresFerreiraMarao.pdf: 976087 bytes, checksum: 6fca08afc287d40c06eee487936bd6e6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-13T10:52:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1
2011_JoseAntonioPiresFerreiraMarao.pdf: 976087 bytes, checksum: 6fca08afc287d40c06eee487936bd6e6 (MD5) / O principal objetivo desta Tese é desenvolver um método de controle impulsivo para as trajetórias de um sistema dinâmico continuo. A idéia básica é forçar, através de impulsos instantâneos, a convergência das trajetórias em direção a uma superfície invariante do sistema dinâmico. O método de abordagem é baseado em uma propriedade associada a uma certa classe de superfícies invariantes cujas direções transversais descrevem um sistema não-linear autônomo. Tal fato permitirá definir um sistema propulsor que impulsiona a trajetória para a superfície S. Além disso, será estabelecida uma definição de expoente de estabilidade local associado a essa classe de superfície invariante. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The main goal of this work is to develop an impulsive control method in a manner to give the convergence of the paths of a system toward a S surface (a smooth invariant of a system of differential equations). The method is based on a property related to classes of invariant surfaces which transversal directions describe a nonlinear autonomous systems. Moreover, it will be established a definition of a local stability exponent associated with such class of invariant surface.
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Quiralidade, superfície de energia potencial e dinâmica de complexos envolvendo H2O2 + gases nobresLeal, Luciano Almeida 21 August 2015 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-12-11T17:25:41Z
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2015_LucianoAlmeidaLeal.pdf: 5213897 bytes, checksum: c4cb59fe01ba818642bc8d2cdd325793 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-05-26T20:15:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1
2015_LucianoAlmeidaLeal.pdf: 5213897 bytes, checksum: c4cb59fe01ba818642bc8d2cdd325793 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-26T20:15:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1
2015_LucianoAlmeidaLeal.pdf: 5213897 bytes, checksum: c4cb59fe01ba818642bc8d2cdd325793 (MD5) / Nesse trabalho, calculamos as energias ab initio dos sistemas H2O2-GN (GN = He, Ne, Ar, Kr e Xe) e as representamos por meio de Superfícies de Energia Potencial (SEP). Após a obtenção de todas as energias consideradas, ajustamos as SEPs por meio da forma analítica Lennard Jones aprimorado (do inglês Improved Lennard Jones (ILJ)), que é uma das formas que melhor descreve sistemas de intera ção do tipo Van der Waals, como os que envolvem gases nobres. Nosso estudo investiga o papel que as formas enantioméricas e a simetria da molécula de H2O2 desempenham nas barreiras resultantes e as correspondentes geometrias de equilíbrio. O modelo teórico proposto é útil no estudo da dinâmica da molécula de peróxido de hidrogênio, ou outros sistemas envolvendo ligações O-O e S-S, que interagem por forças não covalentes com átomos ou moléculas. Para entender como a orientação relativa das ligações O-H mudam ao longo de eventos colisionais, que podem levar a uma formação de ligação de hidrogênio ou mesmo a seletividade em reações químicas. A partir dessa análise eletrônica levando em consideração as formas analíticas do tipo ILJ, calculamos também as energias ro-vibracionais da dependência radial dos complexos H2O2-GN, considerando sempre H2O2 em sua geometria de equilíbrio. Para todos os sistemas considerados foi encontrado que a colisão do gás nobre com a água oxigenada se dará com o gás nobre colidindo perpendicularmente com o eixo da ligação O-O. No estado fundamental, o sistema H2O2-Ne não é um estado muito provável de ser encontrado, porém no estado excitado é perceptível que estados excitados desse sistema é extremamente possível de ser encontrado. Além disso, percebe-se que os gases nobres podem in uenciar os modos torcionais da molécula de peróxido de hidrogênio. Após todas as abordagens cabidas nesta tese, é poss ível perceber que os resultados obtidos concordam muito bem com os resultados disponíveis na literatura. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work, it is determined the ab initio electronic energies for the H2O2- Ng complexes (Ng = He, Ne, Ar, Kr, and Xe). The calculated energies are tted using the Improved Lennard Jones (ILJ) analytical form, which is a good way in order to represent systems that present Van der Waals's interactions type as in this case of noble gases interaction. Our study investigate the role that the enantiomeric forms and the symmetry of the H2O2 molecule plays on the resulting barriers and equilibrium geometries. The proposed theoretical framework is useful to study the dynamics of the H2O2 molecule, or other systems involving O O and S S bonds, interacting by non-covalent forces with atoms or molecules and to understand how the relative orientation of the O H bonds changes along collisional events that may lead to a hydrogen bond formation or even to selectivity in chemical reactions. From this analysis, taking into account ILJ analytical forms, we calculate the ro-vibrational energies of radial dependences in H2O2-NG complexes, considering always H2O2 on its equilibrium geometry. For all the considered systems It was found that the most probable collision of the noble gas with hydrogen peroxide will be with the noble gas colliding perpendicular to the axis O-O bond. In the ground state, the system H2O2-Ne is not a likely state to be found, but in the state excited is noticeable that excited states of this system is highly possible to be found. In addition, it is clear that the noble gases can in uence the torsional modes of Hydrogen peroxide molecule. Analyzing all parameters involved on this work, The present results are in a good agreement with the data available in the literature.
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Espectroscopia eletrônica de vácuo em soluções aquosasSilva, Áderson Miranda da 06 May 2014 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-11-20T17:29:34Z
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2014_AdersonMirandadaSilva.pdf: 14466184 bytes, checksum: 75b2fe963d8dbe0f476a6d5ff6ca28d4 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-11-26T12:56:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1
2014_AdersonMirandadaSilva.pdf: 14466184 bytes, checksum: 75b2fe963d8dbe0f476a6d5ff6ca28d4 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-26T12:56:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1
2014_AdersonMirandadaSilva.pdf: 14466184 bytes, checksum: 75b2fe963d8dbe0f476a6d5ff6ca28d4 (MD5) / Nesta tese, descrevemos as propriedades a nível molecular da superfície (PNMS) de diferentes soluções aquosas, estudadas por espectroscopia de fotoelétrons de raios X(XPS), usando a técnica de micro-jato. Estes são os primeiros resultados obtidos pelo grupo de Espectroscopia Eletrônica da Universidade de Brasília (LEE-UnB), nesta área, em colaboração com outros pesquisadores. No corpo da tese encontramos quatro diferentes estudos: 1) Deslocamentos químicos no espectro de XPS para avaliar as formas iônicas em soluções aquosas com diferentes pH. 2) Utilizando-se da sensibilidade superficial da espectroscopia de XPS, estudamos a distribuição de solutos, próximos a interface da solução. 3) Observamos a razão não estequiométrica de uma solução para uma ampla faixa de energia de fótons. 4) Estudamos o comportamento de um composto muito usado como tampão em química e biologia, em função da sua concentração.Estudamos, pela primeira vez, as PNMS dos dois únicos aminoácidos essenciais que contêm enxofre (Cisteína e Metionina). Obtivemos os deslocamentos químicos da energia de ligação e alargamento nas bordas do C1s, N1s e S2p na Cisteína(HSCH2CH(NH2)COOH)aq e Metionina (CH3SCH2CH2CH(NH2)COOH)aq aquosas em função da mudança do pH da solução. Mostramos que a Cisteína apresenta um padrão complexo de protonação mesmo se considerarmos apenas o corpo (bulk) da solução. A partir da análise do espectro de XPS da Cisteína aquosa observamos que o pH de uma solução aquosa contendo biomoléculas de interesse não varia entre o corpo da solução e a superfície, apesar de estudos anteriores em água pura apontarem para um pH mais ácido presente na superfície molecular do líquido. Apesar desta constatação isotrópica de pH,observamos uma mudança drástica na concentração de duas espécies protonadas entre obulk e a superfície no pH 9,5. Explicamos o fenômeno com base em um modelo simples.Comparamos as bordas do S2p e do N1s e encontramos que as formas neutras dos grupos(SH e NH2) são mais propensas a superfície da solução do que as formas carregadas (SH+e NH3+). Estes resultados são importantes e podem ter um grande impacto na compreensão das questões ambientais, como a química de superfície em aerossóis atmosféricos, química da membrana celular e aprisionamento de gases nocivos por soluções aquosas.Realizamos estudos das intensidades do sinal do S2p da solução aquosa de Tiossulfato de Sódio (Na2S2O3) em função da energia dos fótons. Observamos que o espectro obtido se assemelha a um espectro de EXAFS, com oscilações que diminuem de amplitude na medida em que se aumenta a energia dos fótons. Concluímos que as oscilações observadas ocorrem devido à interferência dos fotoelétrons ejetados que podem ou não colidir com os átomos vizinhos, o que produz uma modulação na seção de choque de fotoionização, a qual precisa ser considerada na análise quantitativa dos espectros deXPS.Analisamos o comportamento da borda P2p do íon dihidrogeno fosfato (H2PO4-) em função da concentração das soluções aquosas de NaH2PO4 e observamos que a intensidade dos picos cresce linearmente na faixa de concentrações estudada. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This thesis describes the properties at the molecular level of surfaces (PMLS) for different aqueous solutions. These properties are probed by X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), using the micro-jet technique. These are the first results, for aqueous solutions, obtained by the group of Electron Spectroscopy at the University of Brasilia(LEE/UnB), in collaboration with other researches. We performed in this thesis four differentstudies. First, we explored the chemical shifts in the XPS spectra to probe the chemical states in aqueous solutions with different pHs. Second, we explored the surface sensitivity ofthe XPS spectroscopy to study the distribution of solutes near the solution surface. Third, we observed the nonstoichiometric intensities in a core photoelectron spectroscopy of a solution for a wide range of photon energies. Fourth, we studied a compound very used as buffer inchemistry and biology, to verify its behavior in function of solute concentration.We studied, for the first time, the PMLS of two essential amino acids containingsulfur: Cysteine and Methionine. The XPS chemical shifts and line broadening of the C1s,N1s and S2p levels were obtained for the aqueous Cysteine (HSCH2CH(NH2)COOH)aq andaqueous Methionine (CH3SCH2CH2CH(NH2)COOH)aq as a function of the solution pH.Cysteine has a complex pattern of protonation even if only the bulk solution is considered.From the analysis of the XPS spectrum of the aqueous Cysteine, we reached to theconclusion that the pH of an aqueous solution containing biomolecules does not vary frombulk and surface regions. This was surprising since previous studies suggested that purewater is more acid at molecular surface. Despite the fact that the pH is isotropic in thesolution, we observed a dramatic change in concentration of two protonated speciesbetween bulk and surface. We formulated a simple model to explain this change. By comparing the S2p and N1s levels we found that neutral fragment forms (SH and NH2) showenhanced surface propensities than the charged forms (S+ and NH3+). The results areimportant and can have a great impact on the understanding of environmental issues, suchas, surface chemistry in atmospheric aerosols, cell membrane chemistry and trapping ofharmful gases by aqueous solutions.We performed studies on the intensities of the S2p level of Sodium Thiosulfate(Na2S2O3) solution as a function of the photon energy. The spectrum obtained resemblesEXAFS oscillations with decreasing amplitude as the photon energy increases. The observedoscillations are due to the interference of the ejected photoelectrons scattered, or not, byneighboring atoms. This interference produces a modulation in the photoionization crosssection that should be considered in the quantitative analysis of the XPS spectra of a vastnumber of aqueous solutions.We studied the behavior of the P2p level of dihydrogenphosphate ion (H2PO43- ) as a function of the aqueous solutions concentration (NaH2PO4). We observed that the peakintensity increases linearly in the concentration range studied.
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