Estudo da adsorção, conformação e reatividade de porfirinas brominadas em Cu(111)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Alisson Ceccatto dos, 1995-
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/38
Resumo: Orientador: Abner de Siervo
id UNICAMP-30_d8097dc49be51012d38d127fac8b560d
oai_identifier_str oai::1170395
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Estudo da adsorção, conformação e reatividade de porfirinas brominadas em Cu(111)Studying the adsorption behavior and reactivity of brominated porphyrins on Cu(111)NanoestruturaPorfirinasMicroscopia de tunelamento de elétronsEspectroscopia fotoeletrônica de raio XReação de acoplamento de UllmannNanostructuresPorphyrinsScanning tunneling microscopyX-ray photoelectron spectroscopyUllmann coupling reactionOrientador: Abner de SiervoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb WataghinResumo: Síntese de estruturas moleculares sobre superfícies vêm atraindo uma crescenteatenção da comunidade científica nas últimas duas décadas, em especial em investigações en-volvendo o crescimento de nanoestruturas funcionalizadas. O entendimento das características fundamentais acerca dos precursores moleculares, como o seu comportamento e dinâmicade adsorção, geram um controle preciso para a construção de redes moleculares ordenadas.Esses nanoblocos de construção tem a capacidade de gerar nanoestruturas de grande inte-resse em nanotecnologia, como novos alótropos de grafeno (Gr), nitreto de boro hexagonal(?BN), nanoredes moleculares porosas, entre outros. O método mais empregado para a obtenção de tais estruturas é o de fabricação bottom-up, em especial a técnica de polimerização via reação de Ullmann. Para um controle preciso deste processo, é interessante entedermos ocomportamento do ponto de vista mais fundamental das interações da molécula com o substrato. Moléculas de porfirina são estruturas muito interessantes e promissoras dentro destecontexto, devido à sua grande versatilidade de funcionalização periférica e central, além da sua estabilidade química e mecânica. Estes precursores também apresentam diversas varian-tes dentro da natureza, como na hemoglobina e clorofila, o que cria um caminho para possíveis mimetizações da natureza a partir de moléculas mais básicas. Neste trabalho, utilizamos porfirinas de base livre com a periferia molecular funcionalizada com terminações bromobenzeno,a 5,10,15,20-(tetra-4-bromofenil)porfirina (Br4TPP). Através da combinação de resultados experimentais de microscopia de varredura por tunelamento (STM) e espectroscopia de fotoemissão por raios X (XPS) com cálculos e simulações complementares por teoria do funcional da densidade (DFT), estudamos o seu comportamento quando adsorvidas sobre a superfície reativa de Cu(111), acompanhando a configuração de adsorção das moléculas, caracterizando de forma detalhada a estrutura molecular e interação com o substrato, a interação intermolecular e também as mudanças químicas como função da temperatura. Os resultados mostraram que a molécula de porfirina apresenta uma configuração distorcida, conhecida como inverted structure e reportada recentemente, caracterizada pela interação covalente com o substrato e, portanto, com mobilidade restrita sobre a superfície, dificultando a formação de nanoestruturas ordenadas. Os precursores também sofreram reação de dehalogenação já à temperatura ambiente com os halógenos permanecendo sobre à superfície em sítios de adsorção bem definidos próximos às moléculas. Através da mudança do protocolo de crescimento, onde as moléculas passaram a ser depositadas com o substrato mantido à temperaturas acima da ambiente (400 K e 450 K), verificamos a formação de nanoestruturas bidimensionais de simetria trigonal, com a peculiaridade das moléculas ainda apresentarem a conformação invertidaAbstract: The on-surface synthesis of molecular nanostructures has been attracting great attention from the scientific community in the last two decades, especially in investigations involving the growth of functionalized nanostructures. The understanding of the fundamental characteristics of the molecular precursors, such as their adsorption behavior and dynamics, allows the precise control for the construction of such ordered molecular networks. These building blocks can construct nanostructures of great interest in nanotechnology as new graphene (Gr) allotropes, hexagonal boron nitride (hBN), molecular porous networks, among others. The most common method to obtain such structures is the bottom-up fabrication, especially the polymerization via Ullmann reaction. For precise control of this process, it is interesting to understand the molecular behavior of an elementary point of view about the interaction between the molecule and the substrate. Porphyrin molecules are very interesting and promising structures in this context, due to their versatility of peripheral and central functionalization, in addition to their chemical and mechanical stability. These precursors also present several species in nature, as in the hemoglobin and chlorophyll, which creates the possibility to mimic nature from more basic molecules. In this work, we use free-base porphyrins with their periphery functionalized with bromobenzene terminations, the 5,10,15,20-(tetra-4-bromophenyl)porphyrin (Br4TPP). Our conclusions are supported by a combination of experimental results of scanning tunneling microscopy (STM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) with complementary theoretical results of density functional theory (DFT). We study the molecular adsorption behavior on the reactive surface of Cu(111), characterizing in detail the molecular structure and the molecule-substrate interaction, the intermolecular interaction, and also the chemical changes as a function of temperature. Our results show that the porphyrin molecule presents a distorted configuration, the so-called "inverted structure", recently reported, which is characterized by a covalent interaction of the molecule with the substrate. As a consequence, the molecule shows low mobility on the surface, hindering the formation of ordered nanostructures. The precursors also present the dehalogenation reaction already at room temperature with the halogens remaining on the surface adsorption sites well defined near the molecules. Through the changes in the growth protocol, where the molecules were deposited with the substrate held at temperatures above RT, we show the formation of 2D nanostructures with trigonal symmetry, with the peculiarity that the molecules still adopts the inverted structure conformationMestradoFísica AplicadaMestre em FísicaCNPQ136365/2019-1[s.n.]Siervo, Abner de, 1972-Deneke, Christoph FriedrichStavale Junior, Fernando LoureiroUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb WataghinPrograma de Pós-Graduação em FísicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSantos, Alisson Ceccatto dos, 1995-20212021-08-26T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (65 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/38SANTOS, Alisson Ceccatto dos. Estudo da adsorção, conformação e reatividade de porfirinas brominadas em Cu(111). 2021. 1 recurso online (65 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/38. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1170395Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-11-05T10:02:18Zoai::1170395Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2021-11-05T10:02:18Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudo da adsorção, conformação e reatividade de porfirinas brominadas em Cu(111)
Studying the adsorption behavior and reactivity of brominated porphyrins on Cu(111)
title Estudo da adsorção, conformação e reatividade de porfirinas brominadas em Cu(111)
spellingShingle Estudo da adsorção, conformação e reatividade de porfirinas brominadas em Cu(111)
Santos, Alisson Ceccatto dos, 1995-
Nanoestrutura
Porfirinas
Microscopia de tunelamento de elétrons
Espectroscopia fotoeletrônica de raio X
Reação de acoplamento de Ullmann
Nanostructures
Porphyrins
Scanning tunneling microscopy
X-ray photoelectron spectroscopy
Ullmann coupling reaction
title_short Estudo da adsorção, conformação e reatividade de porfirinas brominadas em Cu(111)
title_full Estudo da adsorção, conformação e reatividade de porfirinas brominadas em Cu(111)
title_fullStr Estudo da adsorção, conformação e reatividade de porfirinas brominadas em Cu(111)
title_full_unstemmed Estudo da adsorção, conformação e reatividade de porfirinas brominadas em Cu(111)
title_sort Estudo da adsorção, conformação e reatividade de porfirinas brominadas em Cu(111)
author Santos, Alisson Ceccatto dos, 1995-
author_facet Santos, Alisson Ceccatto dos, 1995-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Siervo, Abner de, 1972-
Deneke, Christoph Friedrich
Stavale Junior, Fernando Loureiro
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin
Programa de Pós-Graduação em Física
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Santos, Alisson Ceccatto dos, 1995-
dc.subject.por.fl_str_mv Nanoestrutura
Porfirinas
Microscopia de tunelamento de elétrons
Espectroscopia fotoeletrônica de raio X
Reação de acoplamento de Ullmann
Nanostructures
Porphyrins
Scanning tunneling microscopy
X-ray photoelectron spectroscopy
Ullmann coupling reaction
topic Nanoestrutura
Porfirinas
Microscopia de tunelamento de elétrons
Espectroscopia fotoeletrônica de raio X
Reação de acoplamento de Ullmann
Nanostructures
Porphyrins
Scanning tunneling microscopy
X-ray photoelectron spectroscopy
Ullmann coupling reaction
description Orientador: Abner de Siervo
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021
2021-08-26T00:00:00Z
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 https://hdl.handle.net/20.500.12733/38
SANTOS, Alisson Ceccatto dos. Estudo da adsorção, conformação e reatividade de porfirinas brominadas em Cu(111). 2021. 1 recurso online (65 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/38. Acesso em: 3 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/38
identifier_str_mv SANTOS, Alisson Ceccatto dos. Estudo da adsorção, conformação e reatividade de porfirinas brominadas em Cu(111). 2021. 1 recurso online (65 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/38. Acesso em: 3 set. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1170395
Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
1 recurso online (65 p.) : il., digital, arquivo PDF.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809189177362743296

Registros relacionados