Fragmentação iônica do isobutanol: espectro de massas e energias de aparecimento
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Data de Publicação: | 2024 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFJF |
Texto Completo: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/16634 |
Resumo: | Embora o biocombustível mais utilizado atualmente seja o etanol, recentes estudos vêm demonstrando que ele não é o mais ideal, sendo o butanol um outro álcool que apresenta inúmeras vantagens sobre ele, como sua densidade energética mais elevada, o que lhe confere uma maior eficiência. Entretanto, o maior problema encontrado atualmente para o uso intensivo do butanol como um biocombustível, está relacionado com a dificuldade de sua produção em escala industrial. Portanto, conhecer suas características e potencialidades através de pesquisas fundamentais como a presente é de suma importância para o desenvolvimento de novas tecnologias e aplicações. Neste trabalho, foram estudados o Espectro de Massas (EM) e os valores das Energias de Aparecimento (AEs – Appearance Energy) dos fragmentos catiônicos formados nas colisões de elétrons com o Isobutanol, utilizando um Espectrômetro de Massas HIDEN EPIC 300. O EM foi obtido para a energia de impacto de elétrons de 70 eV, na região de massas de 1 u.m.a. a 75 u.m.a., com resolução de 1 u.m.a.. Foram registrados 45 fragmentos catiônicos no EM, sendo 6 deles inéditos na literatura. As AEs foram determinadas para 15 dos cátions mais intensos observados no EM, registrando-se as curvas de fragmentação iônica do Isobutanol para as energias de impacto de elétrons em torno da região do limiar de formação dos fragmentos catiônicos. Dez dos valores de AEs obtidos são inéditos na literatura. As determinações das AEs foram realizadas utilizando a convolução da Lei de Wannier estendida com a dispersão Gaussiana da energia dos elétrons incidentes sobre o Isobutanol. Comparamos os dados obtidos neste trabalho com resultados da literatura, obtendo-se boa concordância, dentro do erro experimental, onde as pequenas discrepâncias encontradas foram atribuídas às diferentes condições experimentais aplicadas pelos outros autores, favorecendo a formação de alguns cátions específicos. |
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Portanto, conhecer suas características e potencialidades através de pesquisas fundamentais como a presente é de suma importância para o desenvolvimento de novas tecnologias e aplicações. Neste trabalho, foram estudados o Espectro de Massas (EM) e os valores das Energias de Aparecimento (AEs – Appearance Energy) dos fragmentos catiônicos formados nas colisões de elétrons com o Isobutanol, utilizando um Espectrômetro de Massas HIDEN EPIC 300. O EM foi obtido para a energia de impacto de elétrons de 70 eV, na região de massas de 1 u.m.a. a 75 u.m.a., com resolução de 1 u.m.a.. Foram registrados 45 fragmentos catiônicos no EM, sendo 6 deles inéditos na literatura. As AEs foram determinadas para 15 dos cátions mais intensos observados no EM, registrando-se as curvas de fragmentação iônica do Isobutanol para as energias de impacto de elétrons em torno da região do limiar de formação dos fragmentos catiônicos. Dez dos valores de AEs obtidos são inéditos na literatura. As determinações das AEs foram realizadas utilizando a convolução da Lei de Wannier estendida com a dispersão Gaussiana da energia dos elétrons incidentes sobre o Isobutanol. Comparamos os dados obtidos neste trabalho com resultados da literatura, obtendo-se boa concordância, dentro do erro experimental, onde as pequenas discrepâncias encontradas foram atribuídas às diferentes condições experimentais aplicadas pelos outros autores, favorecendo a formação de alguns cátions específicos.Although ethanol is the most used biofuel, recent studies have been demonstrating that it is not the most ideal, being butanol, another alcohol that has numerous advantages over it, as a higher energy density, which gives it greater efficiency. However, the currently largest problem found for the intensive use of butanol as a biofuel is related to the difficulty of its production on an industrial scale. Therefore, knowing its characteristics and potentialities through fundamental research as the present study, is of paramount importance for the development of new technologies and applications. In this work, a high-resolution mass spectrum (MS) and the appearance energies (AEs) values of the cationic fragments formed in electron collisions with Isobutanol were produced, using a HIDEN EPIC 300 mass spectrometer. The MS was obtained for a fixed electron impact energy of 70 eV, in the mass region from 1 u.m.a. to 75 u.m.a., with resolution of 1 u.m.a.. Fourth five cationic fragments were recorded in this MS, being 6 of them unpublished in the literature. The AEs were determined for 15 of the most intense cations observed in the EM, recording the Isobutanol ionic fragmentation curves for the electron impact energies around the threshold energy region of the cationic fragment formation. Ten of the AE values obtained are new in the literature. The determinations of the AEs were carried out using the convolution of the extended Wannier's Law with the Gaussian energy dispersion of electrons incident on Isobutanol. We compare the data obtained in this work with results from literature obtaining good agreement, within the experimental error, where the small discrepancies found were attributed to the different experimental conditions applied by the other authors, favoring the formation of some specific cations.FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisporUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)Programa de Pós-graduação em FísicaUFJFBrasilICE – Instituto de Ciências ExatasAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAEspectro de massasEnergias de aparecimentoExpoentes de wannierIsobutanolMass spectrumAppearance energiesWannier exponentsIsobutanolFragmentação iônica do isobutanol: espectro de massas e energias de aparecimentoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFORIGINALorlandoluizdeoliveirajunior.pdforlandoluizdeoliveirajunior.pdfapplication/pdf2247328https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/16634/1/orlandoluizdeoliveirajunior.pdfe62d9627ebd2fec3ee4d7bbd74dfc740MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/16634/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/16634/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53TEXTorlandoluizdeoliveirajunior.pdf.txtorlandoluizdeoliveirajunior.pdf.txtExtracted texttext/plain141805https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/16634/4/orlandoluizdeoliveirajunior.pdf.txt1d09ac1cb839c0922729c15da958f671MD54THUMBNAILorlandoluizdeoliveirajunior.pdf.jpgorlandoluizdeoliveirajunior.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1263https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/16634/5/orlandoluizdeoliveirajunior.pdf.jpga60f414337dbfb34ec605503ae6110f8MD55ufjf/166342024-02-28 03:04:20.843oai:hermes.cpd.ufjf.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufjf.br/oai/requestopendoar:2024-02-28T06:04:20Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)false |
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