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Please use this identifier to cite or link to this item: http://www.bdtd.ueg.br/handle/tede/139
Tipo do documento: Dissertação
Título: Estudo teórico de nanotubos de dióxido de zircônio e suas interações com moléculas
Autor: Lobo , José Antonio Pinheiro 
Primeiro orientador: Santos, José Divino dos
Primeiro membro da banca: Rosseto , Renato
Segundo membro da banca: Vargas, Marcos dos Reis
Resumo: A presente pesquisa tem como temática principal o estudo de nanotubos de dióido de zircônio e suas interaces com moléculas. É sabido que desde a descoberta dos nanotubos de carbono em 1991 e dos nanotubos inorgânicos em 1992, desenvolveu-se um interesse significativo em relação ao estudo de aplicações tecnológicas e científicas destas estruturas, causando um interesse da ciência em relacionar estas novas formas estruturais às propriedades apresentadas, sendo que as substâncias formadas pelos elementos do grupo 4 da tabela periódica, principalmente o titânio e o zircônio, possuem inúmeras aplicações tecnológicas, tais como a utilização do titânio na construção de ligas metálicas, do zircônio na síntese de materiais cerâmicos e de ambos na construção de sensores de gases. Dentre as substâncias formadas por esses elementos, uma das que possuem menos relatos na literatura são os nanotubos de dióxido de zircônio. Neste sentido esse trablho tem como objetivo estudar os nanotubos de dióxido de zircônio e suas interações com moléculas. Para esse estudo teórico foram criados modelos de nanotubos de dióxido de zircônio de parede simples, empregando programas computacionais desenvolvidos na linguagem Shell Bash do Línux, considerando a morfologia cúbica do cristal de dióxido de zircônio, a partir dos planos cristalinos (110) e (111). Também foram criados modelos de nanotubos considerando-se e a forma do rutilo a partir do plano cristalino (110). As propriedades das estruturas modeladas, tais como estabilidade, gap, dipolo e densidade de estados bem como a simulação das interações de algumas destas estruturas com as moléculas CO, CO2, O2, H2O e CH2O (metanal), N2, H2, CH4, NH3, C2H4O2 (ácido etanoico) foram obtidas através dos cálculos de mecânica quântica utilizando os métodos semi-empíricos PM7 e ab initio B3LYP, com as bases 3-21G e LANL2DZ. As geometrias em forma de nanotubos, após a otimização, apresentaram maior estabilidade em relação aos seus planos de origem, sendo que os modelos obtidos a partir do plano cristalino (111) da morfologia cúbica foram os que apresentaram uma maior estabilidade em relação aos outros modelos. As superfícies externas dos modelos de nanotubos obtidos são mais reativas do que as superfícies internas, sendo as moléculas polares as mais reativas nas duas superfícies, destacando-se as moléculas de ácido acético e água como as mais reativas.
Abstract: This research has as its main theme the study of zirconium dioxide nanotubes and their interactions with molecules. It is well known that since the discovery of carbon nanotubes in 1991 and inorganic nanotubes in 1992, significant interest has developed in the study of technological and scientific applications of these structures, causing a scientific interest in relating these new structural forms to properties. The substances formed by the group 4 elements of the periodic table, mainly titanium and zirconium, have numerous technological applications, such as the use of titanium in the construction of metal alloys, zirconium in the synthesis of ceramic materials and both in the construction of gas sensors.Among the substances formed by these elements, one of the least reported in the literature is zirconium dioxide nanotubes. In this sense, this work aims to study zirconium dioxide nanotubes and their interactions with molecules. For this theoretical study, single wall zirconium dioxide nanotube models were created using computational programs developed in the Shell Bash language of Linguux, considering the cubic morphology of the zirconium crystal from the crystalline planes (110) and (111). Nanotube models were also created considering the rutile shape from the crystalline plane (110).The properties of the modeled structures, such as stability, gap, dipole and state density as well as the simulation of the interactions of some of these structures with the molecules CO, CO2, O2, H2O and CH2O (metanal), N2, H2, CH4, NH3, C2H4O2 (etanoic acid) were obtained through mechanical calculations. quantum using the semi-empirical methods PM7 and ab initio B3LYP, with bases 3-21G and LANL2DZ. The nanotube geometries, after optimization, showed greater stability in relation to their original planes, and the models obtained from the crystalline plane (111) of the cubic morphology presented the greatest stability in relation to the other models. The outer surfaces of the nanotube models obtained are more reactive than the inner surfaces, with the polar molecules being the most reactive on both surfaces, with the acetic acid and water molecules being the most reactive.
Palavras-chave: Modelagem, , ,
Nanotubos
Dióxido de zircônio
Sensores
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual de Goiás
Sigla da instituição: UEG
Departamento: UEG ::Coordenação de Mestrado Ciências Moleculares
Programa: Programa de Pós-Graduação Stricto sensu em Ciências Moleculares
Citação: Lobo, José Antonio Pinheiro. Estudo teórico de nanotubos de dióxido de zircônio e suas interações com moléculas. 2017. 191f. Dissertação( Mestrado em Ciências Moleculares) - Câmpus Anápolis de Ciências Exatas e Tecnológicas Henrique Santillo, Universidade Estadual de Goiás, Anápolis,2017.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.ueg.br/handle/tede/139
Data de defesa: 15-Dec-2017
Appears in Collections:Mestrado em Ciências Moleculares

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