Navegação por Revista "ACS Omega"

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  • IPEN-DOC 28995

    GARCIA, LUIS M.S. ; ZAMBIAZI, PRISCILLA J. ; CHAIR, KHAOULA; DOAN, TUAN D.; RAMOS, ANDREZZA S. ; NANDENHA, JULIO ; SOUZA, RODRIGO F.B. de ; OTUBO, LARISSA ; DUONG, ADAM; NETO, ALMIR O. . cis-[6-(pyridin-2-yl)-1,3,5-triazine-2,4-diamine](dichloride) palladium(II)-based electrolyte membrane reactors for partial oxidation methane to methanol. ACS Omega, v. 7, n. 28, p. 24249-24255, 2022. DOI: 10.1021/acsomega.2c01463

    Abstract: Methane is an abundant resource and the main constituent of natural gas. It can be converted into higher value-added products and as a subproduct of electricity co-generation. The application of polymer electrolyte reactors for the partial oxidation of methane to methanol to co-generate power and chemical products is a topic of great interest for gas and petroleum industries, especially with the use of materials with a lower amount of metals, such as palladium complex. In this study, we investigate the ideal relationship between cis-[6-(pyridin-2-yl)-1,3,5-triazine-2,4-diamine(dichloride)palladium(II)] (Pd-complex) nanostructure and carbon to obtain a stable, conductive, and functional reagent diffusion electrode. The physical and structural properties of the material were analyzed by Fourier transform infrared (FT-IR) and Raman spectroscopies, transmission electron microscopy (TEM), and X-ray powder diffraction (XRD) techniques. The electrocatalytic activity studies revealed that the most active proportion was 20% of Pd-complex supported on carbon (m/m), which was measured with lower values of open-circuit and power density but with higher efficiency in methanol production with reaction rates of r = 4.2 mol L–1·h–1 at 0.05 V.

    Palavras-Chave: electrolytes; fuel cells; membranes; methane; oxidation; electrocatalysts

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  • IPEN-DOC 27246

    GARCIA, LUIS M.S. ; RAJAK, SANIL; CHAIR, KHAOULA; GODOY, CAMILA M. ; SILVA, ARACELI J. ; GOMES, PAULO V.R.; SANCHES, EDGAR A.; RAMOS, ANDREZZA S. ; SOUZA, RODRIGO F.B. de ; DUONG, ADAM; NETO, ALMIR O. . Conversion of methane into methanol using the [6,6′-(2,2′-bipyridine-6,6′-diyl)bis(1,3,5-triazine-2,4-diamine)](nitrato-O)copper(II) complex in a solid electrolyte reactor fuel cell type. ACS Omega, v. 5, n. 26, p. 16003-16009, 2020. DOI: 10.1021/acsomega.0c01363

    Abstract: The application of solid electrolyte reactors for methane oxidation to co-generation of power and chemicals could be interesting, mainly with the use of materials that could come from renewable sources and abundant metals, such as the [6,6′- (2, 2′-bipyridine-6, 6′-diyl)bis (1,3,5- triazine-2, 4-diamine)](nitrate-O)copper (II) complex. In this study, we investigated the optimal ratio between this complex and carbon to obtain a stable, conductive, and functional reagent diffusion electrode. The most active Cu-complex compositions were 2.5 and 5% carbon, which were measured with higher values of open circuit and electric current, in addition to the higher methanol production with reaction rates of 1.85 mol L−1 h−1 close to the short circuit potential and 1.65 mol L−1 h−1 close to the open circuit potential, respectively. This activity was attributed to the ability of these compositions to activate water due to better distribution of the Cu complex in the carbon matrix as observed in the rotating ring disk electrode experiments.

    Palavras-Chave: solid electrolytes; methane; fuel cells; copper complexes; methanol; oxidation; carbon

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  • IPEN-DOC 24783

    ROVANI, SUZIMARA ; SANTOS, JONNATAN J.; CORIO, PAOLA; FUNGARO, DENISE A. . Highly pure silica nanoparticles with high adsorption capacity obtained from sugarcane waste ash. ACS Omega, v. 3, n. 3, p. 2618-2627, 2018. DOI: 10.1021/acsomega.8b00092

    Abstract: Silica nanoparticles (SiO2NPs) from renewable sources can be used in very different materials, such as paints, membranes for fuel cells, Li-ion batteries, adsorbents, catalysts, and so on. Brazil is the world’s largest producer of sugarcane and generates huge amounts of sugarcane waste ash (SWA), which is a Si-rich source. This study investigates a method to produce highly pure SiO2NPs from SWA. The SiO2NPs were characterized by inductively coupled plasma optical emission spectroscopy, scanning and transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction analyses, specific surface area and pore distribution, UV and Fourier transform infrared spectroscopy, and thermogravimetric analyses and applied as an adsorbent material in the removal of acid orange 8 (AO8) dye from aqueous solution. The SiO2 content was 88.68 and 99.08 wt % for SWA and SiO2NPs, respectively. TEM images of SWA and SiO2NPs exhibit drastic alterations of the material size ranging from several micrometers to less than 20 nm. The SiO2NPs showed a specific surface area of 131 m2 g–1 and adsorption capacity of around 230 mg g–1 for acid orange 8 dye. Furthermore, the recycling of the SiO2NPs adsorbent after AO8 adsorption was very satisfactory, with reuse for up to five cycles being possible. The results indicate that it was possible to obtain highly pure silica in a nanosize from the waste material and produce an adsorbent with high adsorption capacity and the possibility of reuse.

    Palavras-Chave: nanoparticles; sugar cane; ashes; wastes; silica; agricultural wastes; adsorption

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  • IPEN-DOC 24343

    ICHIKAWA, RODRIGO U. ; LINHARES, HORACIO M.S.M.D.; PERAL, INMA; BALDOCHI, SONIA L. ; RANIERI, IZILDA M. ; TURRILLAS, XAVIER; MARTINEZ, LUIS G. . Insights into the local structure of Tb-doped KY3F10 nanoparticles from Synchrotron X‑ray Diffraction. ACS Omega, v. 02, n. 08, p. 5128-5136, 2017. DOI: 10.1021/acsomega.7b00668

    Abstract: Pure and Tb-doped nanocrystalline KY3F10 specimens were synthesized by coprecipitation, and portions of the samples underwent further heat treatment at 600 °C in a fluorinated atmosphere. Synchrotron X-ray diffraction patterns acquired at 30 keV allowed to determine both long- and shortrange ordered structures by Rietveld and pair distribution function (PDF) analyses, respectively. PDF examination of the as-synthesized sample allowed to discern a slight deviation from the basic cubic building unit because the Y−F bond lengths could be explained in S.G. I4/mmm with cell parameters a = 8.1520(9) Å and c = 11.5876(29) Å, whereas Rietveld analysis could equally well fit both the cubic and tetragonal descriptions for the heat-treated specimens. Also, PDF revealed that the as-synthesized sample exhibited less structural coherence than the heattreated one.

    Palavras-Chave: doped materials; nanoparticles; x-ray diffraction; nanocrystals; synchrotrons

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  • IPEN-DOC 23070

    JIMENEZ-VILLAR, ERNESTO; SILVA, IRAN F. da; MESTRE, VALDECI; WETTER, NIKLAUS U. ; LOPEZ, CEFE; OLIVEIRA, PAULO C. de; FAUSTINO, WAGNER M.; SA, GILBERTO F. de. Random Lasing at Localization Transition in a Colloidal Suspension (TiO2@Silica). ACS Omega, v. 2, n. 6, p. 2415-2421, 2017. DOI: 10.1021/acsomega.7b00086

    Abstract: Anderson localization of light and random lasing in this critical regime is an open research frontier, which besides being a basic research topic could also lead to important applications. This article investigates the random laser action at the localization transition in a strongly disordered scattering medium composed of a colloidal suspension of core−shell nanoparticles (TiO2@Silica) in ethanol solution of Rhodamine 6G. The classical superfluorescence band of the random laser was measured separately by collecting the emission at the back of the samples, showing a linear dependence with pumping fluence without gain depletion. However, frontal collection showed saturation of the absorption and emission. Narrow peaks of approximately equal intensity are observed on top of the classical superfluorescence band, indicating suppression of the interaction between the peaks modes. The linewidth of these peaks is lower than that of the passive modes of the scattering medium. A method called fraction of absorbed pumping allowed us to infer that this peak’s mode (localized modes) is confined to a shallow region near the input-pumping border.

    Palavras-Chave: randomness; suspensions; colloids; titanium oxides; silica; lasers; scattering

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  • IPEN-DOC 24728

    ERMAKOV, VIKTOR A.; SILVA FILHO, JOSE M.C. da; BONATO, LUIZ G.; MOGILI, NAGA V.V.; MONTORO, FABIANO E.; IIKAWA, FERNANDO; NOGUEIRA, ANA F.; CESAR, CARLOS L.; JIMENEZ-VILLAR, ERNESTO ; MARQUES, FRANCISCO C.. Three-dimensional superlattice of PbS quantum dots in flakes. ACS Omega, v. 3, n. 2, p. 2027-2032, 2018. DOI: 10.1021/acsomega.7b01791

    Abstract: In the last two decades, many experiments were conducted in self-organization of nanocrystals into two- and three-dimensional (3D) superlattices and the superlattices were synthesized and characterized by different techniques, revealing their unusual properties. Among all characterization techniques, X-ray diffraction (XRD) is the one that has allowed the confirmation of the 3D superlattice formation due to the presence of sharp and intense diffraction peaks. In this work, we study self-organized superlattices of quantum dots of PbS prepared by dropping a monodispersed colloidal solution on a glass substrate at different temperatures. We showed that the intensity of the low-angle XRD peaks depends strongly on the drying time (substrate temperature). We claim that the peaks are originated from the 3D superlattice. Scanning electron microscopy images show that this 3D superlattice (PbS quantum dots) is formed in flake’s shape, parallel to the substrate surface and randomly oriented in the perpendicular planes.

    Palavras-Chave: three-dimensional lattices; nanomaterials; nanoparticles; crystals; quantum dots; nanostructures

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  • IPEN-DOC 28809

    LEBRE, DANIEL T. ; THIPE, VELAPHI C. ; COTRIM, MARYCEL E.B. ; BUSTILLOS, JOSE O.V. . Use of sugar cane bagasse as solid extraction phase sorbent to analyze hormones from industrial effluent. ACS Omega, v. 7, n. 12, p. 10069-10076, 2022. DOI: 10.1021/acsomega.1c06064

    Abstract: Sugar cane bagasse (SCB) is an abundant byproduct of sugar and bioethanol mills. It has been effectively used as a low-cost biosorbent to remove hazardous chemical compounds from a variety of effluent sources. Herein, we report on the preparation of SCB and its use as a solid phase extraction (SPE) sorbent to retain synthetic hormones (ethinylestradiol, drospirenone, and levonorgestrel) from industrial pharmaceutical plant effluent samples prior to LC–MS/MS quantitative analysis. We evaluated the reproducibility and recoveries and accuracy data analyses were compared with that of commercial SPE (cSPE) cartridges. The results from the evaluated parameters indicated that the SCB bed had an efficiency of >99%, comparable to that of cSPE cartridges, demonstrating the applicability and feasibility of this material as an effective and green chemistry alternative, as well as its biosorbent potential to remove hormones from industrial pharmaceutical effluent.

    Palavras-Chave: sugar cane; bagasse; bioethanol; hormones; bioremediation; liquid wastes

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

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