Avaliação teórica de propriedades estruturais e ópticas não-lineares de nanotubos de carbono

• Ano de defesa: 2009
• Autor(a) principal: Silva Júnior, Antônio Marques da
• Orientador(a): Santos, Hélio Ferreira dos
• Banca de defesa: Dantas, Socrates de Oliveira , Furones, Maikel Yusat Ballester
• 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 Química
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Cálculos teóricos; Nanotubos de carbono; Óptica não-linear
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/4324

No presente trabalho, foram estudadas, através de metodologias teóricas, propriedades estruturais, termodinâmicas, espectroscópicas vibracionais e ópticas não-lineares (NLO) de nanotubos de carbono. Num primeiro momento, foram comparados diferentes métodos para descrição de geometrias de equilíbrio para nanotubos de carbono de parede única (SWNT). Pôde-se observar que o método semi-empírico PM3 fornece bons resultados, quando comparados a métodos da Teoria do Funcional de Densidade (DFT). Utilizando derivados de estilbeno (STB) como ligantes, avaliou-se, usando um modelo químico preliminar, a primeira hiperpolarizabilidade (β) do conjunto SWNT-STB e das espécies isoladas. Usando cálculos DFT, pôde-se observar uma intensificação da propriedade NLO dos ligantes, quando ligados à parede do nanotubo. Num segundo momento, foram avaliadas propriedades estruturais, termodinâmicas e espectroscópicas vibracionais de modelos químicos para um processo de oxidação de SWNTs, usando oxigênio molecular como agente oxidante. Usando novamente cálculos DFT, pôde-se observar uma viabilidade termodinâmica para a formação de grupamentos funcionais oxigenados, tais como hidroxilas (OH), carbonilas (C=O) e carboxilas (COOH) nas paredes dos tubos. Em seguida, através das estruturas carboxiladas gerados na etapa anterior (SWNT-COOH), foi novamente avaliada a propriedade β para o conjunto SWNT-COO-STB e para as espécies isoladas, onde foi novamente observado um comportamento sinérgico para a grandeza NLO avaliada.