???item.export.label??? ???item.export.type.endnote??? ???item.export.type.bibtex???

Please use this identifier to cite or link to this item: http://www.bdtd.ueg.br/handle/tede/143
Tipo do documento: Dissertação
Título: Estudo teórico de nanotubos de nitreto de boro com dopagens do tipo n e suas interações com gases neurotóxicos
Título(s) alternativo(s): Theoretical study of n-doped boron nitride nanotubes and their interactions with neurotoxic gases
Autor: Santos, Jeziel Rodrigues dos 
Primeiro orientador: Santos, José Divino dos
Primeiro membro da banca: Santos , José Divino dos
Segundo membro da banca: Rosseto , Renato
Terceiro membro da banca: Reis , Marcos
Resumo: Neste trabalho foram estudados modelos de nanotubos de nitreto de boro (BN) de paredes simples. Os modelos foram obtidos a partir do enrolamento do plano hexagonal utilizando algoritmos escritos em linguagem de programação shell bash. A partir das coordenadas dos átomos, foram feitas as otimizações de distância de ligação, ângulo de ligação e ângulos de torção utilizando do método semiempírico PM7. Observou-se que após a otimização a distância dos átomos nas extremidades reduziram para a compensação de valências livres. Para que esses efeitos fossem desprezados, hidrogenou-se as extremidades dos modelos, reduzindo assim os efeitos de distorção provocados pelas extremidades com valências livres. As coordenadas otimizadas foram coletadas e colocadas em cálculos de Teoria do funcional densidade (DFT) B3LYP com o conjunto de bases 6-311G e 6-311G(d,p). A diferença |HOMO – LUMO| foi calculada para se observar a natureza de condutividade elétrica do material, sendo possível observar que essa propriedade não está diretamente ligada com a quiralidade do material ou mesmo com o diâmetro, fazendo com que nanotubos formados por nitreto de boro sejam promissores para a produção de materiais funcionais. O momento dipolar resultante também foi analisado e observou-se que estruturas com maiores simetrias (armchair) possuem a tendência de serem apolares, enquanto que a assimetria (zigzag) provoca uma polarização na estrutura. Com o intuito de melhorar as propriedades eletrônicas do material na adsorção de gases, como por exemplo o gap de energia, realizou-se a criação de defeitos no material através da substituição de boro por átomos pertencentes ao grupo 14 nas estruturas dos sólidos, processo na qual é denominado dopagem do tipo n. Foi observado que a medida que se aumenta o raio de Van de Waals do átomo dopante a variação do gap tende a diminuir deixando as estruturas com gap maiores que os anteriores. Observou-se também que a dopagem do modelo por substituição afetou suas propriedades eletrônicas com o surgimento de regiões nucleofílicas e elétrofilicas. Após a dopagem, observou-se seu efeito sobre a adsorção de gases neurotóxicos, e percebeu-se que os modelos dopados com átomo de Si são candidatos promissores na detecção de gases neurotóxicos, como por exemplo o gás sarin e o gás soman, possuindo uma média de energia de formação de 13,10 kcal/mol e uma média de gap de energia de 4,60 eV.
Abstract: In this work we studied the models of single walled boron nitrate (BN) nanotubes. The templates were obtained from hexagonal plane enrollment using algorithms made in bash shell programming language. From the coordinates of the atoms, they were made as optimizers of bonding distances, bonding angle and torsion angles using the PM7 semi-economical method. Evidence is tailored to lower interest rates. In order for the issues to be eliminated, hydrogenated as model ends, to be returned in an exaggerated manner and can be caused by the free valence ends. The optimized coordinates were collected and placed in B3LYP Functional Density Theory (DFT) calculations with the 6-311G and 6-311G (d, p) base set. The difference | HOMO - LUMO | It was calculated to be a nature of electrical conductivity of the material and can be seen at the same formation angle with the chirality of the material or with the diameter, making the nanotubes formed by sludge nitride are promising for a material production. The dipolar moment was also analyzed and it was observed that the structures with symmetry (armchair) have a tendency to be nonpolar, while the asymmetry (zigzag) causes a polarization in the structure. In order to improve the electronic properties of the material in gas adsorption, such as the energy gap, it produced a generation of non-material defects by replacing boron with atoms as part of group 14 in the solid structures. It's called n-type doping. It was observed that as the van de Waals level of the doping atom increases the gap variation tends to leave the gap structures larger than the previous ones. The doping of the indexing model to its electronic variables was also observed with the emergence of nucleophilic and ceramic regions. After doping, its effect on the adsorption of neurotoxic gases was observed, and it was observed that the atom-doped models are promising candidates for the detection of neurotoxic gases, such as sarin gas and soman gas, having an average formation energy of 13.10 kcal / mol and an average energy gap of 4.60 eV.
Palavras-chave: Nanotubos
Nitreto de Boro
Sensores
Agentes neurotóxicos
Nanotubes
Boron nitride
Sensors
Neurotoxic Agents
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: SANTOS, J. R. Estudo teórico de nanotubos de nitreto de boro com dopagens do tipo n e suas interações com gases neurotóxicos. 2019. 131f. Dissertação (Mestrado em Ciências Moleculares) - Câmpus Anápolis de Ciências Exatas e Tecnológicas Henrique Santillo, Universidade Estadual de Goiás, Anápolis, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://www.bdtd.ueg.br//handle/tede/143
Data de defesa: 23-Aug-2019
Appears in Collections:Mestrado em Ciências Moleculares

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Jeziel_Rodrigues_dos_Santos_2019_Dissertação_PDF.pdf7,5 MBAdobe PDFDownload/Open Preview


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.