Dissertação
Location and Diffusion of respiratory gases (O2 and CO2) in nano-segregated fluids EVALUATED
Os gases respiratórios, em particular oxigénio e dióxido de carbono, são muitas vezes considerados como fluorofílicos pois aparentam ser mais solúveis em solventes perfluorados. No entanto, este comportamento está longe de ser totalmente compreendido ou confirmado. O tópico deste trabalho foi realizado recorrendo a simulações moleculares. Soluções de O2 e CO2 em hexano e perfluorohexano a diluição infinita foram simuladas. O force field atomístico usado foi OPLS-AA e recorreram-se aos métodos de dinâmica molecular e de inserção de partículas de Widom. Através das simulações foi possível obter resultados estruturais, energéticos e de propriedades de transporte das soluções: energias de interação soluto-solvente; entalpias de solvatação; constantes de Henry; coeficientes de difusão; localização preferencial dos solutos nos solventes puros. Em misturas de líquidos hidrogenados e perfluorados já foi mostrada a ocorrência de nano segregação com formação de domínios hidrogenados e perfluorados distintos. Isto foi previamente demonstrado experimentalmente através de espectroscopia de NMR de xénon e confirmado por simulações de dinâmica molecular. Esses resultados mostram claramente que a partícula de xénon consegues detetar a existência de domínios, dissolvendo preferencialmente em ambientes hidrogenados. Seguindo o mesmo procedimento, soluções de oxigénio e dióxido de carbono a diluição infinita em misturas de hexano+perfluorohexano e hexanol+perfluorohexanol também foram simuladas para este trabalho. Através dos resultados das simulações não foi possível observar uma interação específica ou localização preferencial de O2 e CO2 relativamente aos solventes perfluorados. Deste modo, a maior solubilidade dos gases nestes solventes deve-se provavelmente há existência de cavidades intrínsecas da estrutura líquida dos solventes perfluorados.
dezembro 15, 2022, 11:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Departamento de Engenharia Química (DEQ)
Professor Associado
