Estrutura, espectro e síntese do óxido de grafeno do ponto de vista computacional

• Autor(a) principal: Mendonça, João Paulo Almeida de
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFJF
• Texto Completo: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/8129
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA; Óxido de grafeno; AM1; DFT; Espectroscopia; Síntese; Graphene oxide; AM1; DFT; Spectroscopy; Synthesis

É notória a atenção que o grafeno tem ganho na comunidade científica. Esse material tem se tornado o foco de vários grupos de pesquisa devido às suas excelentes propriedades físicas e ao fato de que sua superfície e bordas podem ser funcionalizadas com relativa facilidade. Na busca do grafeno, através da esfoliação química do grafite, o óxido de grafeno (GO) é um produto intermediário que tem chamado muita atenção. O GO pode ser utilizado não somente na síntese de grafeno, mas também em outras várias aplicações tecnológicas diretas. Nessa dissertação, é feita uma discussão sobre como uma molécula finita e bem conhecida, o coroneno [C24H12], pode ser usada para criar um modelo para estudar as alterações estruturais e espectroscópicas geradas por grupos oxigenados, produzindo uma assinatura próxima a nossos dados experimentais. Ainda, é analisada a síntese do GO, sugerindo mecanismos de reação hipotéticos com embasamento teórico e experimental, no qual o íon sulfato é o agente oxidante das camadas do grafite. Para tal, foram realizados otimizações estruturais e cálculos de espectros IR (via AM1 e DFT-B3LYP) e Raman (via DFT-B3LYP). Como resultados, obtivemos dados compatíveis com nossos experimentos e uteis para a análise de espectros IR e Raman de GO. Isso significa facilitar o entendimento e a atribuição dos picos comumente encontrados em medidas experimentais e de compreensão mais detalhada do processo de síntese deste material.