Dissertações em Engenharia Química (Mestrado) - PPGEQ/ITEC

URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/2309

O Mestrado Acadêmico iniciou-se em 1992 e pertence ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química (PPGEQ) do Instituto de Tecnologia (ITEC) da Universidade Federal do Pará (UFPA).

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Acesso aberto (Open Access)
Aproveitamento da torta de dendê (elaeis guineenses) para a produção do acetato de celulose
(Universidade Federal do Pará, 2022-06-17) MORAES JUNIOR, Elio Ferreira de; ALMEIDA, Ossalin de; http://lattes.cnpq.br/7040173036131516; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0003-3895-0952; CHAVES NETO, Antônio Maia de Jesus; http://lattes.cnpq.br/3507474637884699; https://orcid.org/0000-0002-9730-3512
Este trabalho teve por objetivo a produção de acetato de celulose (AC) a partir da torta de dendê in natura (TD) submetida a diferentes tratamentos químicos: branqueamento (TDB), alcalino (TDA) e alcalino seguido de branqueamento (TDAB). O AC foi obtido dos diferentes materiais por acetilação homogênea nas relações mássicas: 1:5, 1:10 e 1:15 (ácido acético), 1:15 (anidrido acético) e 1:0,1 (ácido sulfúrico). As reações foram realizadas a temperatura ambiente sob agitação constante (120 rpm, 24 h). A caracterização foi feita por meio das técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) ressonância magnética nuclear (1H e 13C-RNM). O grau de substituição (GS) foi determinado por titulação com solução de hidróxido de sódio 0,25 mol.L-1 , sendo confirmados por FTIR e RMN de 1H e 13C com diferentes GS. Os AC sintesiados a partir da combinação dos pré-tratamentos apresentaram GS de 2,81 (TDAB5), 3,02 (TDAB10) e 3,07 (TDAB15), sendo, portanto, caracterizados como triacetato de celulose, correspondendo aos valores de rendimentos (m/m) de 50,45%, 65,5% e 97,21%. Mediante a análise dos resultados a TDAB15 foi a melhor condição para produção do acetato de celulose da torta de dendê.
Acesso aberto (Open Access)
Dinâmica molecular de armazenamento de H2 em nanotubos de carbono sob ação de campo elétrico externo
(Universidade Federal do Pará, 2016-01-27) AIRES, Júlio Cesar Nunes; CHAVES NETO, Antônio Maia de Jesus; http://lattes.cnpq.br/3507474637884699; https://orcid.org/0000-0002-9730-3512
Foram analisadas várias propriedades termodinâmicas através de sistemas de simulações computacionais, onde se utilizou um nanotubo de carbono uma molécula de gás (H2), a temperatura inicial muito baixa, da ordem de 10-3K. Esta molécula de H2 foi escolhida devido à suas propriedades serem de grande aplicação, em diferentes ramos de estudo, das ciências físicas, químicas e biológicas. A molécula de H2 foi relaxada individualmente fora e dentro do nanotubo durante as simulações. Cada sistema foi submetido à influência de um campo elétrico uniforme paralelo ao nanotubo de carbono e o efeito térmico sobre a temperatura inicial nas simulações gerando o efeito evanescente. Devido ao campo elétrico, a molécula em baixa temperatura gira em órbita sobre o nanotubo de carbono enquanto se aumenta o valor do campo elétrico permitiu a variação do raio da órbita dos átomos. As quantidades calculadas foram as seguintes: a energia cinética, a energia potencial, a energia total, a variação da temperatura in situ, a entropia molar e o raio médio da órbita de átomos. Os dados sugerem apenas a ação do campo elétrico é suficiente para gerar o potencial atrativo evanescente e este sistema pode ser usado como um sensor selecionador de átomos.
Acesso aberto (Open Access)
Espectroscopias RAMAN, IR, DOS, UV-Vis e dicroismo circular das toxinas (anatoxina-a, anatoxina-as, cilindrospermopsina, homoanatoxina-a e saxitoxina) das algas.
(Universidade Federal do Pará, 2024-02-02) LOBATO, Marinaldo Carvalho; COSTA, José Francisco da Silva; http://lattes.cnpq.br/9492719731740641; CHAVES NETO, Antônio Maia de Jesus; http://lattes.cnpq.br/3507474637884699
A presente dissertação tem como objetivo compreender a espectroscopia RAMAN, IR, DOS, UV-Vis e Dicroísmo Circular, de moléculas de toxinas de algas Anatoxina-a, Anatoxina-a(s), Cilindrospermopsina, Homoanatoxina-a e saxitoxina. Utilizou-se o software Gaussian 09W para os cálculos teóricos de minimização de energia correspondente ao método da mecânica molecular MM+ com o nível funcional B3lyp/6-311++G (d,p), empregada tanto na otimização da geometria quanto nos cálculos de espectrometria UV-Vis, Densidade de Estado e Dicroísmo Circular das moléculas no solventes água. Os resultados da pesquisa mostram relevantes espectros de UV-Vis, Densidade de Estado, Dicroísmo Circular, Raman e Infravermelho na elaboração de Tabelas que identificam os modos de vibrações moleculares de toxinas supracitadas, que levaram a identificar os tipos de vibrações em cada região contido nos intervalos de comprimento de ondas específico. Verificou-se que cada toxina de algas apresenta um gap especifico o que possibilita identificar aquela que apresenta maior reatividade em relação a outra (menor gap) ou maior estabilidade (maior gap). Para o MEP (mapa de potencial eletrostático) possibilita observar a região que apresenta maior concentração de cargas negativas o que pode ser útil para identificar regiões de reativação entre a toxina e uma proteína. Conclui-se a pesquisa considerando a comparação experimental entre a toxina cilindrospermopsina com análises gráficas dos espectros de UV-Vis o que levou a um percentual de 0,5% como margem de erro, mostrando-se que a base B3lyp/6-311++G(d, p) escolhida foi muito significante para comparação entre os dados teórico em relação a experimental.
Acesso aberto (Open Access)
O estudo da docagem e dinâmica molecular de potenciais fármacos: rodatina, scedapina C e cequinadolina A, utilizados no tratamento da SARS-COV-2
(Universidade Federal do Pará, 2022-05-06) LIMA, Antonio Sanderlei dos Santos; ALMEIDA, Ossalin de; http://lattes.cnpq.br/7040173036131516; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0003-3895-0952; CHAVES NETO, Antônio Maia de Jesus; http://lattes.cnpq.br/3507474637884699; https://orcid.org/0000-0002-9730-3512
Devido ao estudo de novos fármacos no combate ao vírus do SARS-COV-2, o qual está causando a pandemia do COVID-19, neste trabalho, abordamos o uso de três drogas (Rodatina, Scedapina C e Cequinadolina A) como possíveis inibidores da SARS-CoV-2, pois possuem diversas propriedades interativas, mostrando potencial para serem utilizadas no tratamento da doença COVID-19. O docking molecular forneceu informações sobre a energia de afinidade os quais foram -8,186, -9,617, - 7,866, -7,601, -7,527 kcal/mol, para as melhores conformações com Cequinadolina A. Os acoplamentos moleculares e energia de afinidade mostraram os resíduos do sítio ativo das macroestruturas, e analisamos o mapa de potencial eletrostático para prever alguns candidatos promissores a antagonistas de vírus. Foram utilizadas técnicas de dinâmica molecular, onde os alvo foram as estruturas externas do vírus, mas especificamente a proteína envelope, protease principal, glicoproteína Spike. Utilizando os módulos do GROMACS 2021.2, os resultados mostraram que os ligantes possuem características de interação no decorrer do tempo. A dinâmica molecular forneceu valores entre 1,5 e 4,5Å, para o desvio quadrático médio das posições atômicas. Dentre os resultados obtidos através da dinâmica molecular, notou-se que as ligações de hidrogênio, quando comparadas ao calculo da raiz quadrada do desvio quadrático médio, sofreram mudança na quantidade de ligações de hidrogênio no processo de ligação, de acordo com a proximidade do ligante usado para filtrar poses irreais no encaixe, e também melhorou a precisão do cálculo de energia de ligação. A análise dos acoplamentos moleculares mostraram que os resíduos do sítio ativo S-gly interagiram fortemente com as três drogas. A reutilização desses medicamentos no combate ao SARS-CoV-2 pode ser candidatos via antagonistas do vírus, que se confirmados por meio de abordagens experimentais, podem contribuir para a resolução da crise global da pandemia de COVID-19.
Acesso aberto (Open Access)
Interações de Quantum Dot com estruturas externas de vírus Nipah utilizando docking e dinâmica molecular
(Universidade Federal do Pará, 2023-01-30) ALMEIDA, Aguinaldo Pantoja de; OLIVEIRA, Mozaniel Santana de; http://lattes.cnpq.br/0810227136654245; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0002-4076-2443; CHAVES NETO, Antônio Maia de Jesus; http://lattes.cnpq.br/3507474637884699; https://orcid.org/0000-0002-9730-3512
Realizando a interação da proteína mais externa do vírus Nipah com quatorze estruturas com possível potencial para a emissão de pontos quânticos, utilizando de ancoragem e dinâmica molecular, utilizando as plataformas de docagem molecular: CB Docking, Swiss DOCK, AutoDock Vina 4.2.6 para realizar um comparativo de resultados explicitando os melhores valores, além de utilizar o Gromacs 2022 fazer cálculos das trajetórias dos ligantes em relação ao tempo. Os complexos demonstram principalmente interações hidrofóbicas no sítio de ligação do receptor. Os resultados de energia de afinidade obedeceram às cargas parciais das pontas as quais apresentaram melhor estabilidade, os resultados de RMSD também respeitaram essa premissa. Assim, o conjunto formado por combinações de proteínas com quantum dot tem potencial para adsorver de forma mais eficiente os componentes proteicos do vírus. Os estudos de docagem e dinâmica molecular e verificação da energia de ligação revelaram a ligação forte e estável entre o para o QD-K e QD-G e QD-F com a macroestrura do vírus NIPAH. Foi estabelecido nos estudos de docagem, que os ligantes têm pontuações de energia de afinidade de -13,658 kcal/mol, -13.6 kcal/mol,-13,9 kcal/mol, para K, G e F respectivamente. O mesmo resultado se replicou no estudo de verificação de energia livre de Gibbs com valores para F de 239,00 kcal/mol, G de 246,65 kcal/mol e K de 259,52 kcal/mol.
Acesso aberto (Open Access)
Propriedades termodinâmicas de propanóis na fase gasosa via DFT
(Universidade Federal do Pará, 2021-05-03) LOPES, Franklin dos Santos; CHAVES NETO, Antônio Maia de Jesus; http://lattes.cnpq.br/3507474637884699
O objetivo principal deste estudo é avaliar o efeito das propriedades termodinâmicas dos propanóis propan-1-ol, propan-2-ol e seus isômeros 2- metilpropan-1-ol e 2-metilpropan-2-ol além de elaborar uma proposta de misturas com os combustíveis, gasolina, diesel e querosene baseado na Teoria Funcional da Densidade a fim de determinar as propriedades termodinâmicas, tais como: calor específico molar a pressão constante, entropia, energia livre de Gibbs, variação da entalpia de formação para cálculo de calor de combustão. O efeito da introdução de átomos de hidroxilas sobre a reatividade do estado excitado dos propanóis e dos seus isômeros, foi de fundamental importância para o entendimento das suas termodinâmica junto ao funcional híbrido envolvendo estruturas B3LYP, nas bases 6–311++g(d, p) e 6-31g(d) foram simulados utilizando o pacote de software Gaussian 09W e pelo método semi-empírico PM3. Para a obtenção das propriedades físicas à reatividade química em fase gasosa de cada componente e de seus isômeros combustíveis, foi utilizada a faixa de temperatura de 0,5K - 1500K a pressão constante de 1atm e no vácuo. Os acréscimos de propanois e seus isômeros na fase de combustão proporcionaram maior balanço energético como um todo, sendo que 2-metilpropan-1-ol e 2-metilpropano-2-ol geraram 13,38 e 13,88 KJ/g a mais de ganho energético por unidade de massa que o etanol (22.73 KJ/g) e o metanol (12,70 KJ/g), o aumento progressivo de frações 10%, demostra que o propanol-1-ol com 33,49 KJ/g e propano-2-ol 33,53 KJ/g tiveram as maiores perdas de energia quando comparados a gasolina que chegaram a 13,81 e 13.77 KJ/g respectivamente em pressões, padrões detemperaturas. A combustão de propano-1-ol foi a menor em todos os eventos ao longo de frações em se tratando dos combustível diesel 11,31 KJ/g e querosene 12,71 KJ/g.

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