Pesquisa

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Linha 1: Um resumo de minha pesquisa em espalhamento de elétrons por moléculas se encontra no  artigo de revisão: Romarly F. da Costa, Márcio T. do N. Varella, Márcio H. F. Bettega, and Marco A. P. Lima, “Recent advances in the application of the Schwinger multichannel method with pseudopotentials to electron-molecule collisions”, Eur. Phys. J. D 69, 1 (2015). DOI: 10.1140/epjd/e2015-60192-6. Esse artigo revisa diversas aplicações do método utilizando pseudo potenciais após a publicação do primeiro artigo no assunto: Márcio H. F. Bettega, Luiz G. Ferreira, and Marco A. P. Lima, “Transferability of Local-Density Norm-Conserving Pseudopotentials to Electron-Molecule Collision Calculations,” Phys. Rev. A 47, 1111-8 (1993). DOI: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevA.47.1111

Linha 2: Em teoria e aplicações de espalhamento de pósitrons por moléculas, o primeiro artigo foi: José S. E. Germano and Marco A. P. Lima, “The Schwinger Multichannel Method for Positron-Molecule Scattering,” Phys. Rev. A 47, 3976-82 (1993). DOI: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevA.47.3976. Muitos artigos vieram depois deste. Ver lista de publicações (alguns DOI’s incluídos)

Projeto atual: Pesquisador CNPq (deste 1987). Nível 1A.

Espalhamento de elétrons e pósitrons por moléculas
Resumo: Na área de espalhamento de elétrons pretendo, juntamente com alunos e colaboradores, (1) aplicar a versão computacional paralelizada do Método Multicanal de Schwinger com Pseudopotenciais para excitações eletrônicas por impacto de elétrons para diversas moléculas pequenas como H2O (água), CH2O (formaldeído) , CH3OH (metanol), e C2H5OH(etanol); (2) dar prosseguimento em estudos de excitações eletrônicas de fragmentos moleculares provenientes da biomassa (furfural, açúcares da celulose e da hemicelulose); (3) Estudar efeitos de micro solvatação na excitação eletrônica de moléculas (começaremos com formaldeído com uma e duas moléculas de água); (4) realizar desenvolvimento computacional para incluir ionização como um potencial complexo; (5) realizar desenvolvimento computacional para tratar conjuntos de estados eletrônicos como degenerados (um limiar comum de excitação eletrônica, estabelecido de forma fictícia para economizar tempo computacional). Na área de espalhamento de pósitrons pretendo, juntamente com alunos e colaboradores, (6) modificar nossos programas computacionais desenvolvidos para o espalhamento de pósitrons para utilização de computação paralela; (7) ampliar o escopo de aplicações (alvos maiores) com essa nova geração de programas; (8) tratar o canal de ionização (incluindo o de formação de positrônio) com auxílio de potenciais complexos. Pretendo, juntamente com alunos e colaboradores, começar a atuar em uma nova área de pesquisa, a de espalhamento de positrônios por moléculas. A ideia é, primeiramente, (1) extrair seções de choque a partir das amplitudes do espalhamento de elétrons e do espalhamento de pósitrons calculadas de forma independente; e, em seguida, (2) desenvolver metodologia que permita a utilização do método de Multicanal de Schwinger para o espalhamento de positrônio por moléculas.

Situação: Em andamento; Financiamento: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Bolsa e reserva técnica.

Temático: 2009 – 2013

PROCESSING OF SUGARCANE CELLULOSE EMPLOYING ATMOSPHERIC PRESSURE PLASMAS
Abstrac (em inglês, pois teve avaliação internacional): In this project we propose the implementation of a new method for selective treatment of lignocellulosic material based on atmospheric-pressure plasmas, which may become an important step towards the industrial production of second generation ethanol from sugarcane. The experiments in laboratory scale and the development of the equipment to produce the plasmas will be carried out at Instituto Tecnológico de Aeronáutica. We will then scale up the process at the Pilot Plant for Processes Development, which is now being projected, at Centro de Ciência e Tecnologia do Bioetanol. From the theoretical point of view, the interaction of the plasma electrons with lignocellulosic material should be better understood and a study on this complex matter will be carried out in three different parts: (1) low-energy electron scattering from α-glucose and β-glucose monomers and dimmers. We expect these results to elucidate the differences in resonant processes responsible for the breakage of the respective (α1→4) and (β1→4) linkages. This study will be carried out at Centro de Ciência e Tecnologia do Bioetanol and the resonance energies should provide invaluable information for optimizing the plasma-based pretreatment of lignocellulosic raw materials. (2) Once the resonance states are identified, we plan to study dissociation mechanisms by electron impact with the help of nuclear dynamics simulations, at Universidade Federal do ABC. (3) Lignocellulosic material contains a large amount of water. We also propose to investigate micro and macrosolvation effects through some standard approaches coded in quantum chemistry computational packages. This study will be done at Universidade de São Paulo.
Situação: encerrado. Estudantes: Doutorado: (1). Integrantes: Marco Aurelio Pinheiro Lima – Coordenador / J. Amorim – integrante (coordenador das atividades experimentais). Financiamento: Temático do BIOEN – Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP).