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Tipo do documento: Dissertação
Título: Estudo Teórico de nanotubos de dióxido de titânio e suas interações com gases
Autor: Silva, Gustavo Olinto 
Primeiro orientador: Santos, José Divino dos
Primeiro membro da banca: Rosseto, Renato
Segundo membro da banca: Martins, João Batista Lopes
Resumo: O estudo teórico de nanotubos de dióxido de titânio, utilizou uma metodologia de criação de modelos de nanotubos a partir das células unitárias dos cristais de TiO2 (rutilo e anatase) em planos específicos, no caso a anatase no plano (101) e o rutilo no plano (110). As estruturas geradas foram submetidas á cálculos de mecânica quântica nos métodos semiempírico (PM7) e em métodos ab-initio DFT e HF, nas bases 6-31G e 6- 311G. Modelos foram criados e verficou-se que as estruturas mais estáveis eram as que apresentaram o maior diâmetro. Entre os modelos que se destacam pelo valor da variação de energia temos o nanotubo anatase de fórmula molecular [[(TiO2)4]20]3 e o nanotubo rutilo de fórmula molecular [[(TiO2)2]13]3. Por meio da comparação entre modelos com mesmo número de átomos, verificou-se que os nanotubos de anatase apresentaram uma maior estabilidade em comparação com os nanotubos de rutilo. Na avaliação do gap por meio dos métodos semi-empírico e HF os nanotubos anatase classificaram-se como isolantes devido a faixa de gap entre 6,00 eV a 10,00 eV, já os valores em DFT apresentaram valores entre 2,00 eV a 2,50 eV, classificando-se como semicondutor. Verificou-se que as ligações Ti-Ti e Ti- O nos modelos anatase eram menores do que nos modelos do rutilo. Foram realizadas interações de H2 e CO com um modelo da anatase e verficou-se a adsorção de CO com a estrutura pura. A adsorção com a molécula de H2 foi constatada mediante a testes de dopagem com Pt e Au.
Abstract: The theoretical study of nanotubes of titanium dioxide, used a methodology to create models of nanotubes from the unit cells of the crystal of TiO2 (rutile and anatase) in specific planes, in this case the plane anatase (101) and rutile in plane (110). The structures were generated under an quantum mechanical calculations in semi-empirical methods (PM7) and abinitio DFT and HF methods in the 6-31G and 6-311G basis. Various models were created and verficou that the most stable structures were the ones that showed the larger diameter. Among the models that stand out for the amount of energy variation have the anatase nanotube of molecular formula [[(TiO2)4]20]3 and rutile nanotube of molecular formula [[(TiO2)2]13]3. Through comparison of models with the same number of atoms, it was found that anatase nanotubes had a greater stability compared with the rutile nanotubes. In the evaluation of the gap by means of semiempirical methods and HF anatase nanotubes were classified as insulators because the band gap between 6.00 eV at 10.00 eV, as in DFT values varied from 2.00 eV to 2.50 eV, classified as the semiconductor. It was found that the links Ti-Ti-O and Ti in anatase models were smaller than in the models rutile. Interactions of H2 and CO with a model of anatase verficou were performed and the adsorption of CO with pure structure. Adsorption with H2 molecule was found by tests doping with Pt and Au.
Palavras-chave: Nanotubos de Dióxido de Titânio
Sensores de gás
PM7
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
QUIMICA::FISICO-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: SILVA, Gustavo Olinto. Estudo Teórico de nanotubos de dióxido de titânio e suas interações com gases. 2014. 143 f. (Mestrado em Ciências Moleculares) - Dissertação Câmpus Central - Sede: Anápolis - CET, Universidade Estadual de Goiás, Anápolis.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.ueg.br/handle/tede/260
Data de defesa: 21-Nov-2014
Appears in Collections:Mestrado em Ciências Moleculares

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