Estudo computacional da hidrogenação de CO2 catalisada por complexos bioinspirados

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ramos, Vania Martins
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-20092021-154151/
Resumo: Um dos principais fatores do aquecimento global é o aumento da concentração de dióxido de carbono na atmosfera, esse se deve principalmente às atividades antropogênicas. Reduzir a quantidade de CO2 atmosférico é de grande interesse e necessidade, mas é também um grande desafio, porque o CO2 é quimicamente inerte e termodinamicamente estável, logo sua utilização requer ativação catalítica. Desta forma, o desenvolvimento de catalisadores para a hidrogenação do CO2 apresenta-se como uma atraente alternativa para mitigar as quantidades de dióxido de carbono presentes na atmosfera. Neste trabalho, a modelagem computacional foi usada para propor diferentes catalisadores de ferro cujas estruturas foram inspiradas no sítio ativo da [Fe]-hidrogenase. Em um contexto onde processos mais verdes são desejados, os resultados computacionais de DFT e CCSD(T) demonstraram que os novos complexos são sistemas promissores para promover a hidrogenação de CO2 à ácido fórmico. Com base nos ciclos catalíticos explorados e nos valores de TOF calculados, os catalisadores de ferro mais adequados são aqueles que apresentam em sua estrutura ligantes fosfina do tipo pinça tridentados coordenados ao centro do metal no qual, propriedades como acidez π, rigidez e valores de ângulos de mordida mais próximos ao valor ideal para uma geometria octaédrica estão presentes.
id USP_bd9c13e1a4381aa6d8443d704a5d3b3d
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-20092021-154151
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Estudo computacional da hidrogenação de CO2 catalisada por complexos bioinspiradosComputational study of CO2 hydrogenation catalyzed by bioinspired complexesBioinspired complexesCatáliseCatalysisCO2 hydrogenationComplexos bioinspiradosDensity functional theoryHidrogenação de CO2Quantum chemistryQuímica quânticaTeoria do funcional da densidadeUm dos principais fatores do aquecimento global é o aumento da concentração de dióxido de carbono na atmosfera, esse se deve principalmente às atividades antropogênicas. Reduzir a quantidade de CO2 atmosférico é de grande interesse e necessidade, mas é também um grande desafio, porque o CO2 é quimicamente inerte e termodinamicamente estável, logo sua utilização requer ativação catalítica. Desta forma, o desenvolvimento de catalisadores para a hidrogenação do CO2 apresenta-se como uma atraente alternativa para mitigar as quantidades de dióxido de carbono presentes na atmosfera. Neste trabalho, a modelagem computacional foi usada para propor diferentes catalisadores de ferro cujas estruturas foram inspiradas no sítio ativo da [Fe]-hidrogenase. Em um contexto onde processos mais verdes são desejados, os resultados computacionais de DFT e CCSD(T) demonstraram que os novos complexos são sistemas promissores para promover a hidrogenação de CO2 à ácido fórmico. Com base nos ciclos catalíticos explorados e nos valores de TOF calculados, os catalisadores de ferro mais adequados são aqueles que apresentam em sua estrutura ligantes fosfina do tipo pinça tridentados coordenados ao centro do metal no qual, propriedades como acidez π, rigidez e valores de ângulos de mordida mais próximos ao valor ideal para uma geometria octaédrica estão presentes.One of the main factors for global warming is the rise in atmospheric CO2 concentration, which is mainly due to anthropogenic activities. Reducing the amount of atmospheric CO2 is of great interest and need, but it is also a great challenge, because CO2 is chemically inert and thermodynamically stable, so its use requires catalytic activation. Thus, the development of catalysts for CO2 hydrogenation presents itself as an attractive alternative to mitigate the amounts of carbon dioxide present in the atmosphere. In the current work, computational modeling was used to propose different iron catalysts whose structures were inspired by the active [Fe]-hydrogenase site. In a context where greener processes are desired, the computational results of DFT and CCSD(T) demonstrated that the new complexes are promising systems to promote CO2 hydrogenation to formic acid. Based on the explored catalytic cycles and the calculated TOF values, the most suitable iron catalysts are those with tridentate phosphine pincer-type ligands, coordinated to the metal center in which properties such as π acidity, stiffness and bite angle values closer to the ideal value for octahedral geometry are present.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPBatista, Ana Paula de LimaOliveira Filho, Antonio Gustavo Sampaio deRamos, Vania Martins2021-08-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-20092021-154151/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2021-10-01T16:32:02Zoai:teses.usp.br:tde-20092021-154151Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212021-10-01T16:32:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudo computacional da hidrogenação de CO2 catalisada por complexos bioinspirados
Computational study of CO2 hydrogenation catalyzed by bioinspired complexes
title Estudo computacional da hidrogenação de CO2 catalisada por complexos bioinspirados
spellingShingle Estudo computacional da hidrogenação de CO2 catalisada por complexos bioinspirados
Ramos, Vania Martins
Bioinspired complexes
Catálise
Catalysis
CO2 hydrogenation
Complexos bioinspirados
Density functional theory
Hidrogenação de CO2
Quantum chemistry
Química quântica
Teoria do funcional da densidade
title_short Estudo computacional da hidrogenação de CO2 catalisada por complexos bioinspirados
title_full Estudo computacional da hidrogenação de CO2 catalisada por complexos bioinspirados
title_fullStr Estudo computacional da hidrogenação de CO2 catalisada por complexos bioinspirados
title_full_unstemmed Estudo computacional da hidrogenação de CO2 catalisada por complexos bioinspirados
title_sort Estudo computacional da hidrogenação de CO2 catalisada por complexos bioinspirados
author Ramos, Vania Martins
author_facet Ramos, Vania Martins
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Batista, Ana Paula de Lima
Oliveira Filho, Antonio Gustavo Sampaio de
dc.contributor.author.fl_str_mv Ramos, Vania Martins
dc.subject.por.fl_str_mv Bioinspired complexes
Catálise
Catalysis
CO2 hydrogenation
Complexos bioinspirados
Density functional theory
Hidrogenação de CO2
Quantum chemistry
Química quântica
Teoria do funcional da densidade
topic Bioinspired complexes
Catálise
Catalysis
CO2 hydrogenation
Complexos bioinspirados
Density functional theory
Hidrogenação de CO2
Quantum chemistry
Química quântica
Teoria do funcional da densidade
description Um dos principais fatores do aquecimento global é o aumento da concentração de dióxido de carbono na atmosfera, esse se deve principalmente às atividades antropogênicas. Reduzir a quantidade de CO2 atmosférico é de grande interesse e necessidade, mas é também um grande desafio, porque o CO2 é quimicamente inerte e termodinamicamente estável, logo sua utilização requer ativação catalítica. Desta forma, o desenvolvimento de catalisadores para a hidrogenação do CO2 apresenta-se como uma atraente alternativa para mitigar as quantidades de dióxido de carbono presentes na atmosfera. Neste trabalho, a modelagem computacional foi usada para propor diferentes catalisadores de ferro cujas estruturas foram inspiradas no sítio ativo da [Fe]-hidrogenase. Em um contexto onde processos mais verdes são desejados, os resultados computacionais de DFT e CCSD(T) demonstraram que os novos complexos são sistemas promissores para promover a hidrogenação de CO2 à ácido fórmico. Com base nos ciclos catalíticos explorados e nos valores de TOF calculados, os catalisadores de ferro mais adequados são aqueles que apresentam em sua estrutura ligantes fosfina do tipo pinça tridentados coordenados ao centro do metal no qual, propriedades como acidez π, rigidez e valores de ângulos de mordida mais próximos ao valor ideal para uma geometria octaédrica estão presentes.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-08-19
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://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-20092021-154151/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-20092021-154151/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1809090901117501440

Registros relacionados