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Please use this identifier to cite or link to this item: http://www.bdtd.ueg.br/handle/tede/231
Tipo do documento: Dissertação
Título: Otimizações de modelos de nanotubos de ZnO nas formas armchair e zigzag
Autor: Brito, Gisley de Souza 
Primeiro orientador: Santos, José Divino dos
Primeiro membro da banca: Araújo, Olacir Alves
Segundo membro da banca: Oliveira, Osmar Vital de
Resumo: Os nanotubos de óxido de zinco são estruturas com grande aplicabilidade na nanociência, sendo utilizados, em biosensores tal como o sensor de glicose, possuem propriedades semicondutoras , piezoelétricas, óticas e catalíticas, bem como na aplicações de sensores de gás varistores devido às suas propriedades eletrônicas e estruturais. Por isto, que o estudo dessa nanoestrutura cresceu nos últimos tempos, bem como sua aplicabilidade na elaboração de novos materiais nanométricos. Nesse trabalho foram feitas análises de nanotubos de óxido de zinco de paredes simples em forma de armchair e zigzag, comportamento da energia em processos de otimizações, bem como a variação de energia, sendo diagnosticada a energia necessária para o enrolamento de um nanotubo. Foram feitas também as análises de |HOMO-LUMO| de algumas estruturas fazendo comparações com o |HOMO-LUMO| de estruturas planas. Foi feito um estudo da taxa de variação das cargas em relação a cada nível, bem como sua variação de dipolo. Foram observadas também, as distâncias entre oxigênio-oxigênio e zinco-zinco, análises dos ângulos de ligação e torsão. Para realização desses estudos foram utilizados os métodos semi-empíricos AM1, MNDO e Ab Initio Hartree Fock com bases 3-21G e HUZINAGA. O objetivo desses estudos é obter dados relacionados a nanotubos de óxido de zinco que possam colaborar no entendimento do comportamento dessas estruturas e suas eventuais aplicabilidades na construção de novos nano materiais. Foi possível observar que as estruturas na forma armchair apresentaram-se mais estáveis, buscando uma conformação de menor energia se comparada com as estruturas em forma de zigzag. As estruturas em forma de zigzag obteve um |HOMO-LUMO| com valores inferiores a 5,5 eV. que é característico de semi-condutores, o mesmo não foi observado nas estruturas armchair que obtiveram |HOMO-LUMO| com valores superiores a 5,5 eV. que é característico de materiais isolantes, foi calculado também o momento de dipolo de algumas estruturas bem como o somatório das cargas por nível comparando-se as estruturas com quiralidades diferentes. Em relação às distâncias de ligações e diâmetros foi observado que as estruturas armchair variam mais, na busca da conformação de menor energia. Nas estruturas em forma de zigzag sofrem uma menor variação da distância de ligação e diâmetro, na maioria dos casos perdem simetria quando submetida ao processo de otimização. Em relação aos ângulos de ligação e torsão, as estruturas armchair com mesmo número de níveis, mostraram oscilações semelhantes, comportamento este observado nas estruturas em forma de zigzag maiores.
Abstract: The zinc oxide nanotubes are structures with wide applicability in nanoscience being used in biosensors as a glucose sensor, have semiconducting properties, piezoelectric, optical, and catalytic applications as well as the gas sensor varistors due to their electronic properties and structural. Therefore, the study of nanostructure grown recently, as well as its applicability in the development of new nanoscale materials. In this study were analyzed in the nanotubes zinc oxide single-walled shaped and zigzag armchair, behavior of the energy in the process of optimization as well as the energy change, was diagnosed with the energy required for the winding of a nanotube. Analyzes were also made of | HOMOLUMO | for some structures by making comparisons with the | HOMO-LUMO | for flat structures. A study was made of the rate of change of load on each level and the variation of the dipole. Were also observed, the distances between oxygen-oxygen-zinc and zinc, analysis of the bond angles, and torsion. For these studies we used the semi-empirical methods AM1, MNDO and Ab Initio Hartree Fock bases with 3-21G and HUZINAGA. The objective of these studies is to obtain data related to nanotubes of zinc oxide that can assist in understanding the behavior of these structures and their potential applicability in the construction of new nano materials. It was observed that the structures as armchair were more stable, seeking a lower energy conformation compared with the zigzag-shaped structures. The structures obtained in the form of a zigzag | HOMO-LUMO | values less than 5.5 eV. which is characteristic of semi-conductors, the same was not observed in the structures that had armchair | HOMO-LUMO | values greater than 5.5 eV. which is characteristic of insulating materials, was also calculated dipole moment of some structures as well as the total amount of load per level by comparing the structures with opposite chirality. In relation to the distances and diameters of connections was observed that the armchair structures vary more in search of the conformation of lowest energy. In the zigzag-shaped structures suffer less variation of the link distance and diameter in most cases lost symmetry when subjected to the optimization process. For bond angles, and torsion, the armchair structure with the same number of levels, showed variations similar behavior was observed in the zigzag-shaped structures larger.
Palavras-chave: Otimizações ZnO
Modelos de Nanotubos ZnO
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
FISICO-QUIMICA::QUIMICA TEORICA
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: BRITO, Gisley de Souza. Otimizações de modelos de nanotubos de ZnO nas formas armchair e zigzag. 2012. 123 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Moleculares) - Câmpus Central - Sede: Anápolis - CET, Universidade Estadual de Goiás, Anápolis.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.ueg.br/handle/tede/231
Data de defesa: 1-Feb-2012
Appears in Collections:Mestrado em Ciências Moleculares

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