Grafeno e adsorção de metais alcalinos : uma abordagem teórica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Guedes, Beatriz Costa
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/43000
Resumo: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2021.
id UNB_334986c7bd330e9b3c7d0ec8294f541b
oai_identifier_str oai:repositorio.unb.br:10482/43000
network_acronym_str UNB
network_name_str Repositório Institucional da UnB
repository_id_str
spelling Grafeno e adsorção de metais alcalinos : uma abordagem teóricaGrafenoTeoria do funcional da densidade (DFT)AdsorçãoMetais alcalinosSpinDissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2021.O grafeno é uma forma alotrópica do carbono, que, nos dias atuais, tem despertado atenção das mais variadas áreas de pesquisa, devido às suas propriedades físicas e químicas extraordinárias, com destaque para a alta mobilidade de carga e área superficial. Sua rede cristalina favorece o surgimento de propriedades eletrônicas de um semicondutor de gap zero entre as bandas de condução e de valência. Esses atributos físico-químicos são consequência direta da estrutura do grafeno composta por átomos de carbonos com hibridização do tipo sp2 que integram um sistema de elétrons π-conjugado. Apesar de o cenário ser promissor, o grafeno sem funcionalização é apolar e quimicamente inerte, sendo que essas duas características atrapalham sua aplicação. Visando melhorar a reatividade do substrato, algumas das funcionalizações mais comuns são: adição de funções oxigenadas no plano basal, dopagem do sistema π conjugado com átomos de tamanho semelhante ao carbono e adsorção de metais na superfície. Nesse último caso, é necessária uma compreensão, em nível atômico, da interação do grafeno com metais para explorar todo o seu potencial. Considerando essa situação, este trabalho propõe um estudo detalhado das propriedades estruturais, energéticas e eletrônicas da adsorção de metais alcalinos em uma e duas folhas de grafeno por meio da teoria do funcional densidade (DFT). Inicialmente, foram analisados os diferentes funcionais e a importância da utilização de correções de dispersão. Em um segundo momento, uma análise da adsorção de metais alcalinos foi realizada para se obter o melhor sítio de adsorção do lítio e a influência que a variação de spin provoca nas propriedades. Foi observado que o sítio de adsorção hollow foi o preferencial e que a modificação de spin gerou mudanças nas propriedades eletrônicas de todas as estruturas estudadas, sendo um aspecto fundamental a ser considerado no estudo de adsorção de metais alcalinos no grafeno.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).Nowadays, graphene is considered a scaffold material in the most varied research areas, due to its extraordinary physical and chemical properties, such as high charge mobility and surface area. These physicochemical attributes are a direct consequence of the graphene structure, which is an allotropic form of carbon, formed only by carbon atoms with sp2 hybridization. It integrates a system of conjugated π electrons and the electronic properties of a semiconductor with zero gap between the conduction and valence bands, which is a direct result of its crystalline network. Despite the promising scenario, pristine graphene is a nonpolar and chemically inert material, so that these two features avoid its application. Aiming to improve the reactivity of the substrate, some of the most common functionalization methods are the addition of oxygenated functions at the basal plane, doping of the π conjugated system with atoms similar in size to carbon, and adsorption of metals onto the surface. To explore its full potential an atomic-level understanding of its interaction with alkali metals, this work proposes a detailed study based on the density functional theory (DFT), of the structural, electronic, and energetic properties of graphene, with one or two layers, and the adsorption of alkali metals onto the surface. The obtained results demonstrate that the description of the intrinsic characteristics of graphene, in both systems considered, we performed satisfactorily by computational chemistry methods. Also, it was emphasized the importance and influence of the use of corrections and functionals, to better describe the dispersive interaction of the van der Waals type, present in these systems. In a second moment, an analysis of alkali metal adsorption was performed to obtain the best adsorption site for lithium and if the spin variation causes changes in the properties. It was observed that the most preferential adsorption site wast he hollow and that the modification of spin generated changes in the electronic properties of all the structured studied, being a fundamental aspect to be considered on the study of the adsorption of alkaline metals on graphene.Politi, José Roberto dos SantosGuedes, Beatriz Costa2022-03-08T16:59:29Z2022-03-08T16:59:29Z2022-03-082021-11-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfGUEDES, Beatriz Costa. Grafeno e adsorção de metais alcalinos: uma abordagem teórica. 2021. 217 f., il. Dissertação (Mestrado em Química) — Universidade de Brasília, Brasília, 2021.https://repositorio.unb.br/handle/10482/43000A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2023-07-17T20:06:55Zoai:repositorio.unb.br:10482/43000Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2023-07-17T20:06:55Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
dc.title.none.fl_str_mv Grafeno e adsorção de metais alcalinos : uma abordagem teórica
title Grafeno e adsorção de metais alcalinos : uma abordagem teórica
spellingShingle Grafeno e adsorção de metais alcalinos : uma abordagem teórica
Guedes, Beatriz Costa
Grafeno
Teoria do funcional da densidade (DFT)
Adsorção
Metais alcalinos
Spin
title_short Grafeno e adsorção de metais alcalinos : uma abordagem teórica
title_full Grafeno e adsorção de metais alcalinos : uma abordagem teórica
title_fullStr Grafeno e adsorção de metais alcalinos : uma abordagem teórica
title_full_unstemmed Grafeno e adsorção de metais alcalinos : uma abordagem teórica
title_sort Grafeno e adsorção de metais alcalinos : uma abordagem teórica
author Guedes, Beatriz Costa
author_facet Guedes, Beatriz Costa
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Politi, José Roberto dos Santos
dc.contributor.author.fl_str_mv Guedes, Beatriz Costa
dc.subject.por.fl_str_mv Grafeno
Teoria do funcional da densidade (DFT)
Adsorção
Metais alcalinos
Spin
topic Grafeno
Teoria do funcional da densidade (DFT)
Adsorção
Metais alcalinos
Spin
description Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2021.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-11-26
2022-03-08T16:59:29Z
2022-03-08T16:59:29Z
2022-03-08
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.uri.fl_str_mv GUEDES, Beatriz Costa. Grafeno e adsorção de metais alcalinos: uma abordagem teórica. 2021. 217 f., il. Dissertação (Mestrado em Química) — Universidade de Brasília, Brasília, 2021.
https://repositorio.unb.br/handle/10482/43000
identifier_str_mv GUEDES, Beatriz Costa. Grafeno e adsorção de metais alcalinos: uma abordagem teórica. 2021. 217 f., il. Dissertação (Mestrado em Química) — Universidade de Brasília, Brasília, 2021.
url https://repositorio.unb.br/handle/10482/43000
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
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.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UnB
instname:Universidade de Brasília (UnB)
instacron:UNB
instname_str Universidade de Brasília (UnB)
instacron_str UNB
institution UNB
reponame_str Repositório Institucional da UnB
collection Repositório Institucional da UnB
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@unb.br
_version_ 1810580730156154880

Registros relacionados