Programa de Pós Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais - PPGMQ-MG

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Navegando Programa de Pós Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais - PPGMQ-MG por Autor "Alves, Márcio Oliveira"

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    Estudo comparativo de biodegradabilidade e de propriedades físico-químicas de canudos baseados em PBS e amido
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2025-01-17) Hipólito, Thaís Munique Sales Leite; Patrício, Patrícia Santiago de Oliveira; http://lattes.cnpq.br/5625112455084806; http://lattes.cnpq.br/1996033342313137; Santos, Lucilaine Valéria de Souza; Alves, Márcio Oliveira
    Na busca por soluções para reduzir o descarte de plástico no meio ambiente e cumprir normas e critérios de certificação de produtos, é cada vez mais comum o desenvolvimento de materiais que atendam a testes de biodegradabilidade, como o “Ready Biodegradability” da Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OECD). Neste estudo, três amostras de canudos poliméricos foram comparadas quanto ao seu "potencial de biodegradabilidade" com o suporte de técnicas analíticas convencionais, tais como FTIR, TGA/DTG, DRX, DSC, e SEM- EDS, além do teste de intumescimento e, principalmente, o teste de biodegradação respirométrico. Esta pesquisa foi fundamental para implementar a metodologia OECD 301-B adaptada no laboratório, contribuindo para o entendimento dos processos de degradação em materiais poliméricos. Os resultados obtidos, apesar de preliminares, são cruciais para a evolução de práticas sustentáveis e para o desenvolvimento de produtos que possam ser mais facilmente integrados a um ciclo ambientalmente responsável. Uma compreensão aprimorada desses processos de degradação possibilita avanços na criação de polímeros que atendam aos critérios de biodegradabilidade, ajudando a mitigar o impacto ambiental do descarte de plásticos. Embora os valores de biodegradação medidos pelo CO2 evoluído tenham sido baixos (cerca de 6%), valores promissores obtidos pela perda de massa (cerca de 40%) sugerem que, com adaptações na metodologia original e correções de erros na execução do teste, especialmente o aumento padronizado da área superficial da amostra, essa metodologia poderia ser adequada para avaliar a biodegradabilidade de polímeros com foco na certificação de produtos. Investigações adicionais são necessárias, incluindo testes em amostras com maiores áreas superficiais.
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    Investigação computacional das barreiras de reação para a redução de CO2 em nanoclusters de cobre
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2025-08-25) Souza, André Corrêa; Galvão, Breno Rodrigues Lamaghere; http://lattes.cnpq.br/7962146839706796; http://lattes.cnpq.br/5504559603433181; Galvão, Breno Rodrigues Lamaghere; Alves, Márcio Oliveira; Neto, Marionir Macêdo Castelo Branco
    O aquecimento global é um problema que tem se agravado com a constante liberação de CO2 na atmosfera. Com o intuito de minimizar isso, é possível realizar sua conversão para produtos de interesse por meio de um processo eletroquímico catalisado. Entretanto, tal processo demanda melhora na eficiência dos catalisadores utilizados e, para isso, é importante que sejam conhecidos os mecanismos da reação de redução do CO2 (CO2RR). Nesse sentido, a química teórica é utilizada como ferramenta para a elucidação do mecanismo de reação. Em geral, o estudo da CO2RR é desenvolvido utilizando cálculos de DFT em condições periódicas com funções de base do tipo ondas-planas e com funcional PBE. Todavia, para estudar as barreiras de reação, o uso do funcional ωB97X-D3 é preferível devido ao seu maior grau de precisão, visto que se trata de um funcional híbrido. O objetivo do trabalho é realizar a comparação entre os dois funcionais tomando como referência a etapa determinante da CO2RR que é a hidrogenação do monóxido de carbono (CO). O sistema utilizado para essa comparação foi um nanocluster contendo 55 átomos de cobre, 5 águas de solvatação e os adsorbatos de interesse (CO+H, CO e CHO). Com os resultados obtidos verificou-se que o grau de precisão do PBE em relação ao ωB97X-D3 depende da configuração do sistema de solvatação com o adsorbato. Observou-se uma tendência de diminuição das energias de reação à medida que o grau de solvatação aumentou. Além disso, ao comparar os valores de energia da barreira de reação em várias possíveis configurações, identificou-se significativas diferenças para PBE, enquanto para ωB97X-D3 os valores mantiveram-se próximos. Para a configuração mais estável, o valor de barreira encontrado foi de 0,72 eV para PBE e 0,60 eV para ωB97X-D3, representando um desvio de aproximadamente 20%. O PBE acompanha o perfil de variação energética quando comparado com o ωB97X-D3 em relação a todos os sistemas, apesar disso os resultados demonstram que o PBE não detecta com precisão as variações de solvatação e estabilização das moléculas. Em contrapartida, para as energias de barreira, em alguns casos, o PBE tem resultados que não seguem o padrão de comportamento energético do ωB97X-D3 gerando resultados qualitativamente incoerentes.