Dinâmica molecular de grafeno Bicamada 9x4y turbostrático em água

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: REIS, Keli Cristina Barbosa dos lattes
Orientador(a): ABRAHAO JUNIOR, Odonirio lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Triângulo Mineiro
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia dos Materiais
Departamento: Instituto de Ciências Biológicas e Naturais - ICBN
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Dinâmica molecular.
Grafeno bicamada.
Turbostrático.
Em água.
Molecular dynamics.
Graphene bilayers.
Turbostratic.
In water.
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Link de acesso: http://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/1848
Resumo: O grafeno forma bicamadas com folhas alinhadas em ziguezague ou armchair, que apresentam diferentes propriedades. Este trabalho apresenta o estudo da Dinâmica molecular de um modelo bicamada de grafeno desenvolvido para entender a interação das folhas em solução aquosa incluindo surfactantes. Estruturas de anéis aromáticos 9x e 4y mostram um alinhamento turbostrático com 3,33 Å entre as folhas. Esta estrutura é estável em água e atrai surfactantes com cadeias de carbono sp3 com interações hidrofóbicas e grupos carboxílicos nas bordas. Exibe comportamento estável a 368K, com angulo rotacional de 20º entre as folhas, demonstrando o alinhamento turbostrático. Os surfactantes aderidos são alinhados horizontalmente, seguindo o movimento da bicamada. Apresentam liberdade conformacional alterada, com a porção polar fora do plano, próximo as bordas. A reprodutibilidade de interações intermoleculares experimentais com as porções hidrofóbicas dos surfactantes foram obtidas, mantendo a trajetória com angulação turbostrática entre as folhas. O comportamento molecular previsto da bicamada de grafeno em solução aquosa contribui com o planejamento de materiais a base de grafeno.
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Os surfactantes aderidos são alinhados horizontalmente, seguindo o movimento da bicamada. Apresentam liberdade conformacional alterada, com a porção polar fora do plano, próximo as bordas. A reprodutibilidade de interações intermoleculares experimentais com as porções hidrofóbicas dos surfactantes foram obtidas, mantendo a trajetória com angulação turbostrática entre as folhas. O comportamento molecular previsto da bicamada de grafeno em solução aquosa contribui com o planejamento de materiais a base de grafeno.Graphene forms armchair or zigzag bilayers with AA or AB lined sheets, which differ its properties. This work present a Molecular dynamics study of a graphene bilayer model developed to understand the way of its interactions in aqueous solution, including surfactants. Structures of 9x and 4y aromatic rings shows a turbostratic stacking with 3,33Å between the sheets. This structure is stable in water and attract the surfactants with sp3 carbon chains, with hydrophobic interactions and carboxylic groups at the edges. It exhibits stable behavior at 368K, with a rotational angle of 20Å between the leaves, demonstrating a turbostratic alignment. The adhered surfactants are aligned horizontally, following the bilayer movement. They present altered conformational freedom, with the polar portion out of the plane, near to the edges. The reproducibility of experimental intermolecular interactions with hydrophobic portions of the surfactants was also obtained, maintaining a trajectory with turbostratic angulation between the leaves. The predicted molecular behavior of graphene bilayer in aqueous solution contributes to the planning of graphene-based materials.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESporUniversidade Federal do Triângulo MineiroPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia dos MateriaisUFTMBrasilInstituto de Ciências Biológicas e Naturais - ICBNCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICADinâmica molecular.Grafeno bicamada.Turbostrático.Em água.Molecular dynamics.Graphene bilayers.Turbostratic.In water.Dinâmica molecular de grafeno Bicamada 9x4y turbostrático em águainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTMinstname:Universidade Federal do Triangulo Mineiro (UFTM)instacron:UFTMORIGINALDissert Kelli C B Reis.pdfDissert Kelli C B Reis.pdfDissert Kelli C B Reisapplication/pdf2470626http://bdtd.uftm.edu.br/bitstream/123456789/1848/1/Dissert%20Kelli%20C%20B%20Reis.pdff163176aad642bbcae05a6c629f09b0aMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://bdtd.uftm.edu.br/bitstream/123456789/1848/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52TEXTDissert Kelli C B Reis.pdf.txtDissert Kelli C B Reis.pdf.txtExtracted texttext/plain71117http://bdtd.uftm.edu.br/bitstream/123456789/1848/3/Dissert%20Kelli%20C%20B%20Reis.pdf.txt24bfbc14832e5ac12ffebd709d4956d3MD53THUMBNAILDissert Kelli C B Reis.pdf.jpgDissert Kelli C B Reis.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1210http://bdtd.uftm.edu.br/bitstream/123456789/1848/4/Dissert%20Kelli%20C%20B%20Reis.pdf.jpg07841a33f35d392174a4585374fff82bMD54123456789/18482024-12-13 00:02:36.614oai:bdtd.uftm.edu.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.uftm.edu.br/PUBhttp://bdtd.uftm.edu.br/oai/requestbdtd@uftm.edu.br||bdtd@uftm.edu.bropendoar:2024-12-13T02:02:36Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTM - Universidade Federal do Triangulo Mineiro (UFTM)false
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