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Estudo teórico da cinética complexa de processos catalíticos

Processo: 19/23205-3
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de março de 2020
Data de Término da vigência: 31 de julho de 2024
Área de conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Alejandro López Castillo
Beneficiário:Leonardo Silva Dias
Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:18/01258-5 - Novos processos catalíticos e fotocatalíticos para a conversão direta de metano e CO2 em produtos, AP.TEM
Auxílio(s) vinculado(s):24/06389-1 - Método Estocástico: Aplicações em Cinética Química, PUB.LVR.BR
Bolsa(s) vinculada(s):22/00257-0 - Estudo dos efeitos do crescimento na emergência de padrões de Turing, BE.EP.DR
Assunto(s):Sistemas dinâmicos   Equações diferenciais   Catálise   Reações químicas
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:catálise | Cinética química não linear | Equacões Diferenciais | Estruturas dissipativas | Termodinâmica de não equilíbrio | Sistemas dinâmicos químicos

Resumo

A presença de flutuações termodinâmicas em sistemas químicos afastados do equilíbrio pode provocara emergência espontânea de estados dinâmicos organizados, nomeados por Ilya Prigogine de estruturas dissipativas. Estas estruturas são frequentemente observadas em sistemas que apresentam fluxo contínuo de energia e matéria,i.e. sistemas abertos, e mecanismos reacionais complexos. Reações catalisadas heterogeneamente e processos bioquímicos,e.g.morfogênese, são exemplos de sistemas que geralmente exibem comportamento espaço-temporal auto-organizado em situações de não equilíbrio, e devido a isso a investigação teórico-experimental de tais eventos pode se tornar uma tarefa complicada. Em contra partida, os anseios da indústria química e farmacêutica vem impulsionando o desenvolvimento de diversos estudos sobre esses temas com a finalidade de se compreender em pro-fundidade cada processo e propor aplicações. Nesta perspectiva, o presente projeto busca desenvolver estudos teóricos de sistemas químicos complexos, apoiado na teoria de sistemas dinâmicos, afim de obter informações sobre o mecanismo reacional de reações químicas catalisadas heterogeneamente, em colaboração com o grupo experimental parceiro, e também esclarecer os efeitos de perturbações físico-químicas na emergência de padrões espaciais em sistemas biológicos, através de um modelo mecânico-químico não isotérmico. A similaridade matemática,i.e. sistemas de EDOs e/ou EDPs com termos não lineares, dos modelos considerados possibilita o emprego das mesmas metodologias no desenvolvimento e análise dos resultados, de modo que, métodos numéricos de integração serão empregados para descrição espaço-temporal das soluções, assim como, ferramentas matemáticas associadas a teoria de sistemas dinâmicos serão utilizadas para caracterização dos estados dinâmicos dos sistemas.

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Publicações científicas (4)
(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)
SILVA-DIAS, LEONARDO. . Química Nova, v. 44, n. 5, p. 646-654, . (19/12501-0, 19/23205-3)
SILVA-DIAS, LEONARDO; LOPEZ-CASTILLO, ALEJANDRO. . Physical Chemistry Chemical Physics, v. 22, n. 14, p. 7507-7515, . (19/23205-3, 19/12501-0)
SILVA-DIAS, LEONARDO; LOPEZ-CASTILLO, ALEJANDRO. . Journal of Physical Chemistry Letters, v. 13, n. 1, p. 6-pg., . (19/12501-0, 19/23205-3)
SILVA-DIAS, LEONARDO; EPSTEIN, IRVING R.; DOLNIK, MILOS. . Physical Chemistry Chemical Physics, v. 26, n. 41, p. 8-pg., . (22/00257-0, 19/23205-3)