Propriedades eletrônicas e estruturais de nanoestruturas de carbono funcionalizadas para aplicação em sensores
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Data de Publicação: | 2012 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM |
Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/3897 |
Resumo: | This work presents a study of properties of functionalized carbon nanotubes and graphene nanoribbons. We studied, by first principles simulations, the structural and electronic properties of functionalized nanotubes and interacting with molecules of biological interest. Furthermore, we analyzed the properties of these systems under the action of applied electric fields, noting changes on their behavior due the external perturbation. In the case of nanotubes interacting with anti-inflammatory nimesulide, the interaction is repulsive, resulting in energetically unstable systems, but which may have their behavior controlled by the external field. We noted that when the carbon nanotube interacts with the antimalarial primaquine, a strong bond between the systems occurs, where the presence of primaquine can modify the electronic properties of nanotubes. In the other hand, for the case of carbon nanostructures interacting with vitamins, the interaction is weak. We also evaluated the structural, electronic and magnetic properties of Ti and Mn doped carbon nanoribbons (or graphene nanoribbons) and properties of defective nanoribbons, by first principles simulations (code SIESTA), and analyzed the electronic transport properties of some of these systems, by tight-binding methods associated with Green s functions. We noted that there is an edge and sublattice effect in zigzag edged nanoribbons, where the properties of the systems can be modified depending on the defect location with respect to the edge. We demonstrate that carbon nanostructures can act as selective sensors of atoms or adsorbed molecules, besides representing a route to drug delivery. |
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2017-05-102017-05-102012-01-12MENEZES, Vivian Machado de. Electronic and structural properties of functionalized carbon nanostrucutures for sensors applications. 2012. 159 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2012.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/3897This work presents a study of properties of functionalized carbon nanotubes and graphene nanoribbons. We studied, by first principles simulations, the structural and electronic properties of functionalized nanotubes and interacting with molecules of biological interest. Furthermore, we analyzed the properties of these systems under the action of applied electric fields, noting changes on their behavior due the external perturbation. In the case of nanotubes interacting with anti-inflammatory nimesulide, the interaction is repulsive, resulting in energetically unstable systems, but which may have their behavior controlled by the external field. We noted that when the carbon nanotube interacts with the antimalarial primaquine, a strong bond between the systems occurs, where the presence of primaquine can modify the electronic properties of nanotubes. In the other hand, for the case of carbon nanostructures interacting with vitamins, the interaction is weak. We also evaluated the structural, electronic and magnetic properties of Ti and Mn doped carbon nanoribbons (or graphene nanoribbons) and properties of defective nanoribbons, by first principles simulations (code SIESTA), and analyzed the electronic transport properties of some of these systems, by tight-binding methods associated with Green s functions. We noted that there is an edge and sublattice effect in zigzag edged nanoribbons, where the properties of the systems can be modified depending on the defect location with respect to the edge. We demonstrate that carbon nanostructures can act as selective sensors of atoms or adsorbed molecules, besides representing a route to drug delivery.Este trabalho apresenta um estudo de propriedades de nanotubos e nanofitas de carbono funcionalizados. Estudamos, via simulação de primeiros princípios, as propriedades estruturais e eletrônicas de nanotubos funcionalizados e interagindo com moléculas de interesse biológico. Analisamos, ainda, as propriedades destes sistemas sob a ação de campos elétricos aplicados, observando alterações em seus comportamentos devido à perturbação externa. No caso dos nanotubos interagindo com o anti-inflamatório nimesulida, a interação é repulsiva, resultando em sistemas energeticamente instáveis, mas que podem ter seu comportamento controlado pelo campo externo. Notamos que quando o nanotubo de carbono interage com o antimalárico primaquina, ocorre uma ligação forte entre estes sistemas, onde a presença da primaquina pode alterar as propriedades eletrônicas dos nanotubos. Já para o caso de nanoestruturas de carbono interagindo com vitaminas, a interação é fraca. Avaliamos também as propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas de nanofitas de carbono (ou nanofitas de grafeno) dopadas por átomos de Ti e Mn e propriedades de nanofitas defeituosas, por meio de simulações de primeiros princípios (código SIESTA), e avaliamos as propriedades de transporte eletrônico de alguns destes sistemas, por métodos tight-binding associados a funções de Green. Observamos que existe um efeito de borda e de sub-rede nas nanofitas de borda zigzag, onde as propriedades dos sistemas podem ser alteradas de acordo com a localização do defeito com relação à borda. Nós mostramos que as nanoestruturas de carbono podem agir como sensores seletivos de átomos ou moléculas adsorvidos, além de representarem uma rota de carreamento de fármacos.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUniversidade Federal de Santa MariaPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFSMBRFísicaNanotubos de carbonoNanofitas de grafenoSimulaçãoCarbon nanotubesGraphene nanoribbonsSimulationCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAPropriedades eletrônicas e estruturais de nanoestruturas de carbono funcionalizadas para aplicação em sensoresElectronic and structural properties of functionalized carbon nanostrucutures for sensors applicationsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisFagan, Solange Binottohttp://lattes.cnpq.br/8537174715205717Arantes Junior, Jeverson Teodorohttp://lattes.cnpq.br/1641169433303169Rossato, Jussanehttp://lattes.cnpq.br/2289911377012512Dorneles, Lucio Strazzaboscohttp://lattes.cnpq.br/7244173039310066Rodrigues, Oscar Endrigo Dorneleshttp://lattes.cnpq.br/6536519955416085http://lattes.cnpq.br/4227272401483420Menezes, Vivian Machado de100500000006400300300300300300300aac673d1-e8e6-45b3-ba1e-6f0c87632887d4281905-755d-436b-8c8c-07cc97748bb463c157f9-1367-4494-97ee-b3a3702b89b48ce6d956-8cc7-4405-8f8b-c67c8b9150a815cee52b-821e-4dbc-9d83-d2da5ffc6aef9dfccbe0-bd16-4e23-a1fb-8e55f871ce46info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSMORIGINALMENEZES, VIVIAN MACHADO DE.pdfapplication/pdf24973328http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/3897/1/MENEZES%2c%20VIVIAN%20MACHADO%20DE.pdff06b437c4449fdff2f380694cb411083MD51TEXTMENEZES, VIVIAN MACHADO DE.pdf.txtMENEZES, VIVIAN MACHADO DE.pdf.txtExtracted texttext/plain255830http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/3897/2/MENEZES%2c%20VIVIAN%20MACHADO%20DE.pdf.txtc22ec3c00b3c50212cd9f8e1bf0c2188MD52THUMBNAILMENEZES, VIVIAN MACHADO DE.pdf.jpgMENEZES, VIVIAN MACHADO DE.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5004http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/3897/3/MENEZES%2c%20VIVIAN%20MACHADO%20DE.pdf.jpgb882b8826d71ff617db34c11b39134b1MD531/38972023-06-14 14:27:22.51oai:repositorio.ufsm.br:1/3897Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2023-06-14T17:27:22Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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