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Simulação ab initio de nanotubos de carbono funcionalizados via adsorção e deformação estrutural

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LARA, IVI VALENTINI.pdf (8.781Mb)
Data
2014-08-29
Autor
Lara, Ivi Valentini
Primeiro orientador
Fagan, Solange Binotto
Primeiro membro da banca
Moreira, Eduardo Ceretta
Segundo membro da banca
Carneiro, Marciano Alves
Terceiro membro da banca
Bulhões, Luis Otavio de Sousa
Quarto membro da banca
Dorneles, Lucio Strazzabosco
Metadata
Mostrar registro completo
Resumo
Nesta tese é estudado o comportamento de nanotubos de carbono funcionalizados via adsorção química e física e deformação estrutural através de cálculos ab initio baseados no formalismo da DFT, utilizando o programa SIESTA. Primeiramente, avaliou-se o comportamento de NTCs funcionalizados com o grupo COOH e observouse que sua posição nas diferentes subredes do nanotubo modifica as propriedades eletrônicas destes, além do fato do caráter eletrônico de um NTC semicondutor poder ser modulado a partir da concentração da carboxilação. O comportamento de NTCs armchair radialmente deformados foi avaliado e observou-se que até o limite da deformação radial, o caráter eletrônico dos nanotubos se mantém metálico, apesar da interação entre as paredes se mostrar cada vez maior à medida que a deformação aumenta. Os valores para a constante elástica de NTCs deformados com mais de uma parede indicam a contribuição individual de cada nanotubo que constitui o sistema em suas propriedades estruturais e elásticas. As frequências vibracionais calculadas refletem o efeito da deformação nos SWNTs, à medida que a deformação aumenta, suas frequências diminuem. Avaliou-se o efeito sinergístico da funcionalização química de NTCs deformados com o grupo COOH. No processo de funcionalização externa, a região mais curva favorece o processo de carboxilação, enquanto que na interna, o grupo COOH se mantém confinado e não se liga covalentemente à sua parede. Por fim, avaliou-se a adsorção física de átomos de lítio em NTCs com duas camadas deformados. Tanto entre as camadas, como em seu exterior, o lítio doa carga para o nanotubo, não mudando seu caráter eletrônico. O processo de adsorção do lítio entre as paredes do NTC deformado se mostrou mais eficiente do que em seu exterior, em especial para as configurações radialmente deformadas.
URI
http://repositorio.ufsm.br/handle/1/3925
Coleções
  • Programa de Pós-Graduação em Física [76]

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