ESTUDO DA UTILIZAÇÃO DOS NANOTUBOS DE CARBONO NA REMOÇÃO E DETECÇÃO DE DEFENSIVOS AGRÍCOLAS: UM ESTUDO DE PRIMEIROS PRINCÍPIOS
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional Universidade Franciscana |
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Resumo: | We studied the structural and electronic properties of paraquat, glyphosate, aminomethylphosphonic acid, methylamine and formaldehyde molecules interacting with carbon nanotubes in pristine form and carboxylated, through computer simulations based on Density Functional Theory (DFT). Carbon nanotubes (CNTs) is emerging as a material that presents a series of specific properties, making these compounds as promising systems for a variety applications. Among these, we highlight use carbon nanotubes as filters or sensors of toxic molecules. In this work, the objective is to use carbon nanotubes to removal or detection paraquat, glyphosate and its derivatives of food and environment. Our results showed the interaction between these molecules and the carbon nanotubes does not change the properties of these herbicides, with binding energies ranging from 0.12 eV to 0.82 eV. For the carboxylated carbon nanotubes obtained binding energies from 0.33eV to 1.41eV. Therefore, these values indicate that carboxylated nanotubes are not suitable for sensing and filtering because the high energy cost required for the eventual removal of these molecules of the tubes. Failure to change the molecules in the presence of carbon nanotubes is desired for future experimental application of carbon nanotubes as a sensor or filter of these pollutants, ie, our results suggest that either a filter based nanotubes can be reused several times to removal these molecules, as well as molecules after they are removed from the presence of nanotubes can be reused in agriculture again. |
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Our results showed the interaction between these molecules and the carbon nanotubes does not change the properties of these herbicides, with binding energies ranging from 0.12 eV to 0.82 eV. For the carboxylated carbon nanotubes obtained binding energies from 0.33eV to 1.41eV. Therefore, these values indicate that carboxylated nanotubes are not suitable for sensing and filtering because the high energy cost required for the eventual removal of these molecules of the tubes. Failure to change the molecules in the presence of carbon nanotubes is desired for future experimental application of carbon nanotubes as a sensor or filter of these pollutants, ie, our results suggest that either a filter based nanotubes can be reused several times to removal these molecules, as well as molecules after they are removed from the presence of nanotubes can be reused in agriculture again.Através de simulações computacionais baseadas na Teoria do Funcional da Densidade (DFT) estudamos as propriedades eletrônicas e estruturais da molécula de paraquat, glifosato, ácido aminometilfosfônico, metilamina e formaldeído interagindo com nanotubos de carbono puros e carboxilados. Os nanotubos de carbono (NTs) vêm surgindo como promissores compostos para uma série de aplicações. Entre estas, podemos destacar a utilização de NTs como filtro ou sensores de moléculas tóxicas. Assim, neste trabalho, o objetivo é utilizar NTs puros e carboxilados para a remoção ou detecção das moléculas de paraquat, glifosato e seus derivados dos alimentos e do meio ambiente. Nossos resultados mostraram que a interação entre essas moléculas e os NTs ocorre via uma adsorção física, pois não altera as propriedades dos nanotubos, tendo energias de ligação que variam de 0,12 eV a 0,82 eV. Para os NT carboxilados obtivemos energias de ligação de 0,33 eV e 1,41 eV, respectivamente, sugerindo que os NTs carboxilados não são os mais indicados para o sensoriamento e filtragem destas moléculas, pois a remoção posterior destas moléculas do nanotubo teria um alto custo energético. A adsorção física entre os NTs e as moléculas dos poluentes estudada é de grande interesse para uma possível aplicação experimental desses NTs como sensor ou filtro destes poluentes. Um filtro a base de nanotubos poderia, em princípio ser reutilizado várias vezes para a remoção/filtragem destas moléculas, bem como as mesmas após serem retiradas da presença dos nanotubos poderão ser reutilizadas na agricultura novamente, sem grande custo energético.Made available in DSpace on 2018-06-27T18:55:59Z (GMT). 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