[en] PREFERRED SUBSTITUTION SITES FOR CD AND SR IN HYDROXYAPATITE: THEORETICAL PREDICTION BASED ON A SEMI-EMPIRICAL TIGHT-BINDING METHOD

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2012
Autor(a) principal: PATRICIA SOARES DE SOUZA
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: MAXWELL
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
[pt] BIOMATERIAL
[pt] ESTRUTURA ELETRONICA
[pt] HIDROXIAPATITA
[en] BIOMATERIAL
[en] HIDROXI APATITE
Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=19523&idi=1
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http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.19523
Resumo: [pt] A hidroxiapatita (HA) é um constituinte natural dos ossos e rochas ígneas e tem grande importância na reserva de cálcio e fósforo dos vertebrados. Possui propriedades de biocompatibilidade e bioatividade, permitindo que haja substituições de seus átomos por outros. Neste trabalho são estudadas as substituições de Cd e Sr nos dois sítios cristalinos, 1 e 2, de Ca. São apresentados cálculos de estrutura eletrônica (ordem de ligação e carga atômica) em aglomerados de HA, Cd/HA e Sr/HA, utilizando o método de Huckel estendido (eHT), que se baseia na aproximação de ligações fortes (tight binding) em base não ortogonal. Os parâmetros empíricos utilizados foram ajustados de modo a reproduzir dados experimentais e cálculos ab initio nos óxidos CaO, CdO e SrO. Os resultados para os sistemas HA mostram que, em ambas as substituições, o sítio 2 é o preferencial. São feitas comparações com resultados encontrados na literatura, tanto experimentais quanto calculados através da Teoria do Funcional Densidade(DFT). O presente estudo corrobora trabalhos anteriores mostrando que o método semi-empírico eHT pode fornecer uma descrição qualitativa adequada das propriedades eletrônicas de sistemas envolvendo HA pura ou com substituições.
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spelling [en] PREFERRED SUBSTITUTION SITES FOR CD AND SR IN HYDROXYAPATITE: THEORETICAL PREDICTION BASED ON A SEMI-EMPIRICAL TIGHT-BINDING METHOD[pt] SÍTIOS PREFERENCIAIS DE SUBSTITUIÇÃO DE CD E SR EM HIDROXIAPATITA: PREVISÃO TEÓRICA BASEADA EM MÉTODOS DE LIGAÇÃO FORTE, HUCKEL ESTENDIDO[pt] BIOMATERIAL[pt] ESTRUTURA ELETRONICA[pt] HIDROXIAPATITA[en] BIOMATERIAL[en] HIDROXI APATITE[pt] A hidroxiapatita (HA) é um constituinte natural dos ossos e rochas ígneas e tem grande importância na reserva de cálcio e fósforo dos vertebrados. Possui propriedades de biocompatibilidade e bioatividade, permitindo que haja substituições de seus átomos por outros. Neste trabalho são estudadas as substituições de Cd e Sr nos dois sítios cristalinos, 1 e 2, de Ca. São apresentados cálculos de estrutura eletrônica (ordem de ligação e carga atômica) em aglomerados de HA, Cd/HA e Sr/HA, utilizando o método de Huckel estendido (eHT), que se baseia na aproximação de ligações fortes (tight binding) em base não ortogonal. Os parâmetros empíricos utilizados foram ajustados de modo a reproduzir dados experimentais e cálculos ab initio nos óxidos CaO, CdO e SrO. Os resultados para os sistemas HA mostram que, em ambas as substituições, o sítio 2 é o preferencial. São feitas comparações com resultados encontrados na literatura, tanto experimentais quanto calculados através da Teoria do Funcional Densidade(DFT). O presente estudo corrobora trabalhos anteriores mostrando que o método semi-empírico eHT pode fornecer uma descrição qualitativa adequada das propriedades eletrônicas de sistemas envolvendo HA pura ou com substituições.[en] Hydroxyapatite (HA) is a natural constituent of bones and igneous rocks. It plays important role in the storage of calcium and phosphorus of vertebrates. HA presents biocompatibility and bioactivity properties, allowing substitutions of its atoms for others. In this work, the substitutions of Cd and Sr in two crystal sites, 1 and 2, of Ca, are studied. Electronic structure calculations (bond order and atomic charge) are performed on pure and Cd/HA and Sr/HA clusters, by using the extended Hückel Theory (eHT), based on non orthogonal tight binding approximations. For a better description of the HA systems, it is used empirical parameters adjusted in order to reproduce known band structure and experimental data on CaO, CdO and SrO oxides. It is shown that site 2 is the preferred substitution site for both, Cd and Sr. This result is discussed in connection with previous experimental and DFT based calculations on the two substituted HA. The present study corroborates previous work which suggested that eHT may provide a reasonable qualitative description of basic electronic properties of both pure and substituted hydroxyapatite materials.MAXWELLMARIA OSWALD MACHADO DE MATOSPATRICIA SOARES DE SOUZA2012-05-08info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=19523&idi=1https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=19523&idi=2http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.19523porreponame:Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)instacron:PUC_RIOinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-11-14T00:00:00Zoai:MAXWELL.puc-rio.br:19523Repositório InstitucionalPRIhttps://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/ibict.phpopendoar:5342019-11-14T00:00Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell) - Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)false
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