Estudo computacional da viscosidade da água confinada em nanotubos de carbono

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Köhler, Mateus Henrique
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/9248
Resumo: When confined in nanometer scale, water presents great variation in their dynamic properties. Here, we carried out molecular dynamics simulations to determine the ratio of the diffusion coefficient and viscosity variation of water confined in carbon nanotubes with different diameters. We have found that both properties are affected by confinement. While the difusion has not monotonic growth with the diameter, the viscosity varies with its fifth root. Furthermore, the viscosity of the contained water is an order of magnitude lower than that of bulk water. By varying the density of water within the pore, we observed that the viscosity is deeply affected, reaching values 300% higher when density is increased by 40%. In addition, we tested the impact of the thermostat selection on viscosity s determination, concluding that the thermostat Langevin has higher values for both the contained water and to the bulk.
id UFSM_46529229f6f340966bc08b007925a063
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/9248
network_acronym_str UFSM
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM
repository_id_str
spelling 2017-05-092017-05-092015-02-27KÖHLER, Mateus Henrique. Computational study of the viscosity of water confined in carbon nanotubes. 2015. 86 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2015.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/9248When confined in nanometer scale, water presents great variation in their dynamic properties. Here, we carried out molecular dynamics simulations to determine the ratio of the diffusion coefficient and viscosity variation of water confined in carbon nanotubes with different diameters. We have found that both properties are affected by confinement. While the difusion has not monotonic growth with the diameter, the viscosity varies with its fifth root. Furthermore, the viscosity of the contained water is an order of magnitude lower than that of bulk water. By varying the density of water within the pore, we observed that the viscosity is deeply affected, reaching values 300% higher when density is increased by 40%. In addition, we tested the impact of the thermostat selection on viscosity s determination, concluding that the thermostat Langevin has higher values for both the contained water and to the bulk.Quando confinada em escala nanométrica, a água apresenta grande variação em suas propriedades dinâmicas. Neste trabalho, realizamos simulações de dinâmica molecular para determinar a relação do coeficiente de difusão e da viscosidade da água confinada em nanotubos de carbono com diferentes diâmetros. Encontramos que ambas as propriedades são afetadas pelo confinamento. Enquanto a difusão apresenta crescimento não monotônico com o diâmetro, a viscosidade varia com a sua raíz quinta. Além disso, a viscosidade da água confinada é uma ordem de grandeza menor que a da água bulk. Variando a densidade da água dentro do poro, observamos que a viscosidade é profundamente afetada, chegando a valores 300% maiores ao aumentarmos a densidade em 40%. Além disso, testamos o impacto da seleção do termostato na determinação da viscosidade, chegando à conclusão de que o termostato de Langevin apresenta valores maiores tanto para a água confinada quanto para o bulk.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicoapplication/pdfporUniversidade Federal de Santa MariaPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFSMBRFísicaÁguaViscosidadeDinâmica molecularNanotubos de carbonoWaterShear viscosityMolecular dynamicsCarbon nanotubesCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAEstudo computacional da viscosidade da água confinada em nanotubos de carbonoComputational study of the viscosity of water confined in carbon nanotubesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisSilva, Leandro Barros dahttp://lattes.cnpq.br/2500664315353832Carara, Marcos Andréhttp://lattes.cnpq.br/1334485128053939Venezuela, Pedro Paulo de Mellohttp://lattes.cnpq.br/8358755068997419http://lattes.cnpq.br/5754140057757003Köhler, Mateus Henrique100500000006400300300300300da4a5314-c9ef-4f01-8ec3-96344d11578529a2b1eb-6ef5-40f7-b817-d96b698042bb120f38dc-57e4-4911-b437-0754d21d78973b8a3a63-aa6d-4006-8b5f-2f32fe373cb0info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSMORIGINALKOHLER, MATEUS HENRIQUE.pdfapplication/pdf2480510http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/9248/1/KOHLER%2c%20MATEUS%20HENRIQUE.pdf4e64d17c25d6c52b2eeef21cad3abee4MD51TEXTKOHLER, MATEUS HENRIQUE.pdf.txtKOHLER, MATEUS HENRIQUE.pdf.txtExtracted texttext/plain173400http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/9248/2/KOHLER%2c%20MATEUS%20HENRIQUE.pdf.txtbde38d27fc5a485194a5ad4872c4cd71MD52THUMBNAILKOHLER, MATEUS HENRIQUE.pdf.jpgKOHLER, MATEUS HENRIQUE.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4899http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/9248/3/KOHLER%2c%20MATEUS%20HENRIQUE.pdf.jpgd2a8abdde8d61a5c0b9104a654c5fc53MD531/92482022-05-18 10:35:55.036oai:repositorio.ufsm.br:1/9248Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2022-05-18T13:35:55Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.por.fl_str_mv Estudo computacional da viscosidade da água confinada em nanotubos de carbono
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Computational study of the viscosity of water confined in carbon nanotubes
title Estudo computacional da viscosidade da água confinada em nanotubos de carbono
spellingShingle Estudo computacional da viscosidade da água confinada em nanotubos de carbono
Köhler, Mateus Henrique
Água
Viscosidade
Dinâmica molecular
Nanotubos de carbono
Water
Shear viscosity
Molecular dynamics
Carbon nanotubes
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
title_short Estudo computacional da viscosidade da água confinada em nanotubos de carbono
title_full Estudo computacional da viscosidade da água confinada em nanotubos de carbono
title_fullStr Estudo computacional da viscosidade da água confinada em nanotubos de carbono
title_full_unstemmed Estudo computacional da viscosidade da água confinada em nanotubos de carbono
title_sort Estudo computacional da viscosidade da água confinada em nanotubos de carbono
author Köhler, Mateus Henrique
author_facet Köhler, Mateus Henrique
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Silva, Leandro Barros da
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2500664315353832
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Carara, Marcos André
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1334485128053939
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Venezuela, Pedro Paulo de Mello
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8358755068997419
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5754140057757003
dc.contributor.author.fl_str_mv Köhler, Mateus Henrique
contributor_str_mv Silva, Leandro Barros da
Carara, Marcos André
Venezuela, Pedro Paulo de Mello
dc.subject.por.fl_str_mv Água
Viscosidade
Dinâmica molecular
Nanotubos de carbono
topic Água
Viscosidade
Dinâmica molecular
Nanotubos de carbono
Water
Shear viscosity
Molecular dynamics
Carbon nanotubes
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
dc.subject.eng.fl_str_mv Water
Shear viscosity
Molecular dynamics
Carbon nanotubes
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
description When confined in nanometer scale, water presents great variation in their dynamic properties. Here, we carried out molecular dynamics simulations to determine the ratio of the diffusion coefficient and viscosity variation of water confined in carbon nanotubes with different diameters. We have found that both properties are affected by confinement. While the difusion has not monotonic growth with the diameter, the viscosity varies with its fifth root. Furthermore, the viscosity of the contained water is an order of magnitude lower than that of bulk water. By varying the density of water within the pore, we observed that the viscosity is deeply affected, reaching values 300% higher when density is increased by 40%. In addition, we tested the impact of the thermostat selection on viscosity s determination, concluding that the thermostat Langevin has higher values for both the contained water and to the bulk.
publishDate 2015
dc.date.issued.fl_str_mv 2015-02-27
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2017-05-09
dc.date.available.fl_str_mv 2017-05-09
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv KÖHLER, Mateus Henrique. Computational study of the viscosity of water confined in carbon nanotubes. 2015. 86 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2015.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufsm.br/handle/1/9248
identifier_str_mv KÖHLER, Mateus Henrique. Computational study of the viscosity of water confined in carbon nanotubes. 2015. 86 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2015.
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/9248
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.cnpq.fl_str_mv 100500000006
dc.relation.confidence.fl_str_mv 400
300
300
300
300
dc.relation.authority.fl_str_mv da4a5314-c9ef-4f01-8ec3-96344d115785
29a2b1eb-6ef5-40f7-b817-d96b698042bb
120f38dc-57e4-4911-b437-0754d21d7897
3b8a3a63-aa6d-4006-8b5f-2f32fe373cb0
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Física
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFSM
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Física
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM
instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
instname_str Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron_str UFSM
institution UFSM
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/9248/1/KOHLER%2c%20MATEUS%20HENRIQUE.pdf
http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/9248/2/KOHLER%2c%20MATEUS%20HENRIQUE.pdf.txt
http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/9248/3/KOHLER%2c%20MATEUS%20HENRIQUE.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 4e64d17c25d6c52b2eeef21cad3abee4
bde38d27fc5a485194a5ad4872c4cd71
d2a8abdde8d61a5c0b9104a654c5fc53
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
repository.mail.fl_str_mv atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com
_version_ 1801485104463216640