Estrutura, espectro e síntese do óxido de grafeno do ponto de vista computacional

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Mendonça, João Paulo Almeida de
• Orientador(a): Sato, Fernando
• Banca de defesa: Carvalho, Ana Cláudia Monteiro de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Física
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Óxido de grafeno; AM1; DFT; Espectroscopia; Síntese; Graphene oxide; Spectroscopy; Synthesis
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/8129

É notória a atenção que o grafeno tem ganho na comunidade científica. Esse material tem se tornado o foco de vários grupos de pesquisa devido às suas excelentes propriedades físicas e ao fato de que sua superfície e bordas podem ser funcionalizadas com relativa facilidade. Na busca do grafeno, através da esfoliação química do grafite, o óxido de grafeno (GO) é um produto intermediário que tem chamado muita atenção. O GO pode ser utilizado não somente na síntese de grafeno, mas também em outras várias aplicações tecnológicas diretas. Nessa dissertação, é feita uma discussão sobre como uma molécula finita e bem conhecida, o coroneno [C24H12], pode ser usada para criar um modelo para estudar as alterações estruturais e espectroscópicas geradas por grupos oxigenados, produzindo uma assinatura próxima a nossos dados experimentais. Ainda, é analisada a síntese do GO, sugerindo mecanismos de reação hipotéticos com embasamento teórico e experimental, no qual o íon sulfato é o agente oxidante das camadas do grafite. Para tal, foram realizados otimizações estruturais e cálculos de espectros IR (via AM1 e DFT-B3LYP) e Raman (via DFT-B3LYP). Como resultados, obtivemos dados compatíveis com nossos experimentos e uteis para a análise de espectros IR e Raman de GO. Isso significa facilitar o entendimento e a atribuição dos picos comumente encontrados em medidas experimentais e de compreensão mais detalhada do processo de síntese deste material.