Propriedades eletrônicas e estruturais de nanoestruturas de carbono funcionalizadas para aplicação em sensores

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2012
Autor(a) principal: Menezes, Vivian Machado de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
dARK ID: ark:/26339/0013000006h9s
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Santa Maria
BR
Física
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Física
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/3897
Resumo: This work presents a study of properties of functionalized carbon nanotubes and graphene nanoribbons. We studied, by first principles simulations, the structural and electronic properties of functionalized nanotubes and interacting with molecules of biological interest. Furthermore, we analyzed the properties of these systems under the action of applied electric fields, noting changes on their behavior due the external perturbation. In the case of nanotubes interacting with anti-inflammatory nimesulide, the interaction is repulsive, resulting in energetically unstable systems, but which may have their behavior controlled by the external field. We noted that when the carbon nanotube interacts with the antimalarial primaquine, a strong bond between the systems occurs, where the presence of primaquine can modify the electronic properties of nanotubes. In the other hand, for the case of carbon nanostructures interacting with vitamins, the interaction is weak. We also evaluated the structural, electronic and magnetic properties of Ti and Mn doped carbon nanoribbons (or graphene nanoribbons) and properties of defective nanoribbons, by first principles simulations (code SIESTA), and analyzed the electronic transport properties of some of these systems, by tight-binding methods associated with Green s functions. We noted that there is an edge and sublattice effect in zigzag edged nanoribbons, where the properties of the systems can be modified depending on the defect location with respect to the edge. We demonstrate that carbon nanostructures can act as selective sensors of atoms or adsorbed molecules, besides representing a route to drug delivery.
id UFSM_a56bf3806a6c710b449079273d9e31a8
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/3897
network_acronym_str UFSM
network_name_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository_id_str
spelling Propriedades eletrônicas e estruturais de nanoestruturas de carbono funcionalizadas para aplicação em sensoresElectronic and structural properties of functionalized carbon nanostrucutures for sensors applicationsNanotubos de carbonoNanofitas de grafenoSimulaçãoCarbon nanotubesGraphene nanoribbonsSimulationCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAThis work presents a study of properties of functionalized carbon nanotubes and graphene nanoribbons. We studied, by first principles simulations, the structural and electronic properties of functionalized nanotubes and interacting with molecules of biological interest. Furthermore, we analyzed the properties of these systems under the action of applied electric fields, noting changes on their behavior due the external perturbation. In the case of nanotubes interacting with anti-inflammatory nimesulide, the interaction is repulsive, resulting in energetically unstable systems, but which may have their behavior controlled by the external field. We noted that when the carbon nanotube interacts with the antimalarial primaquine, a strong bond between the systems occurs, where the presence of primaquine can modify the electronic properties of nanotubes. In the other hand, for the case of carbon nanostructures interacting with vitamins, the interaction is weak. We also evaluated the structural, electronic and magnetic properties of Ti and Mn doped carbon nanoribbons (or graphene nanoribbons) and properties of defective nanoribbons, by first principles simulations (code SIESTA), and analyzed the electronic transport properties of some of these systems, by tight-binding methods associated with Green s functions. We noted that there is an edge and sublattice effect in zigzag edged nanoribbons, where the properties of the systems can be modified depending on the defect location with respect to the edge. We demonstrate that carbon nanostructures can act as selective sensors of atoms or adsorbed molecules, besides representing a route to drug delivery.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorEste trabalho apresenta um estudo de propriedades de nanotubos e nanofitas de carbono funcionalizados. Estudamos, via simulação de primeiros princípios, as propriedades estruturais e eletrônicas de nanotubos funcionalizados e interagindo com moléculas de interesse biológico. Analisamos, ainda, as propriedades destes sistemas sob a ação de campos elétricos aplicados, observando alterações em seus comportamentos devido à perturbação externa. No caso dos nanotubos interagindo com o anti-inflamatório nimesulida, a interação é repulsiva, resultando em sistemas energeticamente instáveis, mas que podem ter seu comportamento controlado pelo campo externo. Notamos que quando o nanotubo de carbono interage com o antimalárico primaquina, ocorre uma ligação forte entre estes sistemas, onde a presença da primaquina pode alterar as propriedades eletrônicas dos nanotubos. Já para o caso de nanoestruturas de carbono interagindo com vitaminas, a interação é fraca. Avaliamos também as propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas de nanofitas de carbono (ou nanofitas de grafeno) dopadas por átomos de Ti e Mn e propriedades de nanofitas defeituosas, por meio de simulações de primeiros princípios (código SIESTA), e avaliamos as propriedades de transporte eletrônico de alguns destes sistemas, por métodos tight-binding associados a funções de Green. Observamos que existe um efeito de borda e de sub-rede nas nanofitas de borda zigzag, onde as propriedades dos sistemas podem ser alteradas de acordo com a localização do defeito com relação à borda. Nós mostramos que as nanoestruturas de carbono podem agir como sensores seletivos de átomos ou moléculas adsorvidos, além de representarem uma rota de carreamento de fármacos.Universidade Federal de Santa MariaBRFísicaUFSMPrograma de Pós-Graduação em FísicaFagan, Solange Binottohttp://lattes.cnpq.br/8537174715205717Arantes Junior, Jeverson Teodorohttp://lattes.cnpq.br/1641169433303169Rossato, Jussanehttp://lattes.cnpq.br/2289911377012512Dorneles, Lucio Strazzaboscohttp://lattes.cnpq.br/7244173039310066Rodrigues, Oscar Endrigo Dorneleshttp://lattes.cnpq.br/6536519955416085Menezes, Vivian Machado de2017-05-102017-05-102012-01-12info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfapplication/pdfMENEZES, Vivian Machado de. Electronic and structural properties of functionalized carbon nanostrucutures for sensors applications. 2012. 159 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2012.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/3897ark:/26339/0013000006h9sporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2023-06-14T17:27:22Zoai:repositorio.ufsm.br:1/3897Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/PUBhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.bropendoar:2023-06-14T17:27:22Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.none.fl_str_mv Propriedades eletrônicas e estruturais de nanoestruturas de carbono funcionalizadas para aplicação em sensores
Electronic and structural properties of functionalized carbon nanostrucutures for sensors applications
title Propriedades eletrônicas e estruturais de nanoestruturas de carbono funcionalizadas para aplicação em sensores
spellingShingle Propriedades eletrônicas e estruturais de nanoestruturas de carbono funcionalizadas para aplicação em sensores
Menezes, Vivian Machado de
Nanotubos de carbono
Nanofitas de grafeno
Simulação
Carbon nanotubes
Graphene nanoribbons
Simulation
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
title_short Propriedades eletrônicas e estruturais de nanoestruturas de carbono funcionalizadas para aplicação em sensores
title_full Propriedades eletrônicas e estruturais de nanoestruturas de carbono funcionalizadas para aplicação em sensores
title_fullStr Propriedades eletrônicas e estruturais de nanoestruturas de carbono funcionalizadas para aplicação em sensores
title_full_unstemmed Propriedades eletrônicas e estruturais de nanoestruturas de carbono funcionalizadas para aplicação em sensores
title_sort Propriedades eletrônicas e estruturais de nanoestruturas de carbono funcionalizadas para aplicação em sensores
author Menezes, Vivian Machado de
author_facet Menezes, Vivian Machado de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Fagan, Solange Binotto
http://lattes.cnpq.br/8537174715205717
Arantes Junior, Jeverson Teodoro
http://lattes.cnpq.br/1641169433303169
Rossato, Jussane
http://lattes.cnpq.br/2289911377012512
Dorneles, Lucio Strazzabosco
http://lattes.cnpq.br/7244173039310066
Rodrigues, Oscar Endrigo Dorneles
http://lattes.cnpq.br/6536519955416085
dc.contributor.author.fl_str_mv Menezes, Vivian Machado de
dc.subject.por.fl_str_mv Nanotubos de carbono
Nanofitas de grafeno
Simulação
Carbon nanotubes
Graphene nanoribbons
Simulation
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
topic Nanotubos de carbono
Nanofitas de grafeno
Simulação
Carbon nanotubes
Graphene nanoribbons
Simulation
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
description This work presents a study of properties of functionalized carbon nanotubes and graphene nanoribbons. We studied, by first principles simulations, the structural and electronic properties of functionalized nanotubes and interacting with molecules of biological interest. Furthermore, we analyzed the properties of these systems under the action of applied electric fields, noting changes on their behavior due the external perturbation. In the case of nanotubes interacting with anti-inflammatory nimesulide, the interaction is repulsive, resulting in energetically unstable systems, but which may have their behavior controlled by the external field. We noted that when the carbon nanotube interacts with the antimalarial primaquine, a strong bond between the systems occurs, where the presence of primaquine can modify the electronic properties of nanotubes. In the other hand, for the case of carbon nanostructures interacting with vitamins, the interaction is weak. We also evaluated the structural, electronic and magnetic properties of Ti and Mn doped carbon nanoribbons (or graphene nanoribbons) and properties of defective nanoribbons, by first principles simulations (code SIESTA), and analyzed the electronic transport properties of some of these systems, by tight-binding methods associated with Green s functions. We noted that there is an edge and sublattice effect in zigzag edged nanoribbons, where the properties of the systems can be modified depending on the defect location with respect to the edge. We demonstrate that carbon nanostructures can act as selective sensors of atoms or adsorbed molecules, besides representing a route to drug delivery.
publishDate 2012
dc.date.none.fl_str_mv 2012-01-12
2017-05-10
2017-05-10
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv MENEZES, Vivian Machado de. Electronic and structural properties of functionalized carbon nanostrucutures for sensors applications. 2012. 159 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2012.
http://repositorio.ufsm.br/handle/1/3897
dc.identifier.dark.fl_str_mv ark:/26339/0013000006h9s
identifier_str_mv MENEZES, Vivian Machado de. Electronic and structural properties of functionalized carbon nanostrucutures for sensors applications. 2012. 159 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2012.
ark:/26339/0013000006h9s
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/3897
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
BR
Física
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Física
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
BR
Física
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Física
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Manancial - Repositório Digital da UFSM
instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
instname_str Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron_str UFSM
institution UFSM
reponame_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
collection Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository.name.fl_str_mv Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
repository.mail.fl_str_mv atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.br
_version_ 1847153357853032448