Simulações ab initio de interfaces água/metal

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Arvelos, Graciele Martins
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124787
Resumo: Orientadora: Profa. Dra. Luana Sucupira Pedroza
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spelling Simulações ab initio de interfaces água/metalTEORIA DO FUNCIONAL DA DENSIDADEINTERFACES HETEROGÊNEASELETROQUÍMICADENSITY FUNCTIONAL THEORYHETEROGENEOUS INTERFACESELECTROCHEMISTRYPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS - UFABCOrientadora: Profa. Dra. Luana Sucupira PedrozaDissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, Santo André, 2023.Novas maneiras de geração de energia limpa estão relacionadas à reações que ocorrem em interfaces água/metal, por exemplo via processos eletroquímicos e de catálise heterogênea. Assim, a caracterização em nível atômico desses processos é fundamental para o aprimoramento das atuais e o desenvolvimento de novas fontes de energia renováveis. Para isso, é necessário compreender a estrutura e as propriedades eletrônicas de interfaces água/metal, bem como as respostas do sistema à aplicação de uma diferença de potencial externa. Para tanto, neste trabalho utilizou-se a Teoria do Funcional da Densidade (DFT) para caracterizar as interações de água (monômero e camada) em superfícies metálicas (Paládio e Ouro). Também utilizou-se o formalismo de Funções de Green Fora do Equilíbrio (NEGF) acoplado ao DFT para investigar o efeito da aplicação de um potencial externo sobre a interface água/metal e investigar como as propriedades estruturais, eletrônicas e vibracionais são alteradas. Assim, observamos que as moléculas tendem a se aproximarem do metal quando esse está carregado negativamente e se afastarem ao carregar positivamente. Essas alterações afetam as propriedades vibracionais e dependem fortemente da reatividade do metal.New ways of generating clean energy are related to reactions that occur at water/metal interfaces, for example via electrochemical and heterogeneous catalysis processes. Therefore, the characterization at the atomic level of these processes is fundamental for the improvement of the current ones and the development of new renewable energy sources. Thus, it is necessary to understand the structural and electronic properties of water/metal interfaces, as well as the system's responses to external perturbations. Therefore, in this work Density Functional Theory (DFT) was used to characterize the interactions of water (monomer and layer) on metallic surfaces (palladium and gold). The Non-Equilibrium Green's Function (NEGF) coupled to DFT was used in order to properly compute an external bias potential on the water/metal interface and to investigate how it affects the structural, electronic, and vibrational properties. Thus, we observe that the molecules tend to approach the metal when it is negatively charged and move away when it is positively charged. These changes affect the vibrational properties and are strongly dependent on the reactivity of the metal.Pedroza, Luana SucupiraRocha, Alexandre ReilyCoutinho Neto, Maurício DominguesArvelos, Graciele Martins2023info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf125 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124787http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124787&midiaext=80990Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=124787porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-09-01T16:32:43Zoai:BDTD:124787Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2023-09-01T16:32:43Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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