Estudo teórico das propriedades fotocatalíticas das ftalocianinas
Resumo
As Ftalocianinas pertencem a uma classe de moléculas aromáticas que têm sido utilizadas
principalmente como corantes ou pigmentos pela indústria. Nos últimos anos, diferentes derivados
das Ftalocianinas foram sintetizados e têm sido empregados na construção de dispositivos
eletrônicos. A utilização destas moléculas em dispositivos exige, na maioria das vezes, que
suas propriedades eletrônicas sejam ajustadas, de modo à molécula tornar-se funcional. A
esse processo denomina-se funcionalização. Existem muitas formas de se funcionalizar as
Ftalocianinas, dentre elas está a alternativa de se adsorver um íon metálico em seu anel central.
No presente trabalho é feita uma análise teórica sobre o efeito da inserção de diferentes íons
metálicos (Co, Cu, Fe, Ni e Zn) sobre o anel central das Ftalocianinas. Foram obtidos os
potenciais redox das ftalocianinas utilizando a Teoria do Funcional da Densidade. Os espectros
de absorção foram obtidos utilizando a versão dependente do tempo da Teoria do Funcional da
Densidade. Ao adicionarmos íons metálicos no centro da estrutura da ftalocianina percebemos
um deslocamento nas bandas de absorção para menores comprimentos de onda, exceto para o
caso do ferro, pois ao inserir o íon de ferro ocorreu um desdobramento da banda de absorção. Ao
adicionarmos o solvente, percebemos um deslocamento para a região de maior comprimento de
onda. Notou-se ainda que o deslocamento causado pelo diclorometano foi superior ao causado
pela presença da acetonitrila. Para os potenciais de oxidação e redução percebemos diferenças
significativas quanto ao íon metálico, sendo que a ftalocianina de Cobalto mostrou-se promissora
para aplicação em processos de fotocatálise e para quebra da molécula de água para a produção de
hidrogênio. As demais estruturas não se mostraram adequadas para esse processo. Observamos
ainda uma diferença entre os potenciais obtidos com a acetonitrila e os potenciais obtidos com o
diclorometano.
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