Viabilidade termodinâmica da modificação do Band Gap de folhas de grafeno por intermédio de cátions alcalinos : uma abordagem minimalista baseada em propriedades rovibracionais

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Vasconcelos, Ueslei Meira
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Energia potêncial
Grafeno
Constantes espectroscópicas
Energias rovibracionais
Link de acesso: http://repositorio.unb.br/handle/10482/33787
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2018.
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spelling Viabilidade termodinâmica da modificação do Band Gap de folhas de grafeno por intermédio de cátions alcalinos : uma abordagem minimalista baseada em propriedades rovibracionaisEnergia potêncialGrafenoConstantes espectroscópicasEnergias rovibracionaisDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2018.Nanoestruturas de carbono possuem uma grande versatilidade de arranjos atômicos, ou seja, uma fonte abundante de alótropos, os quais fomentam inúmeras pesquisas sobre sua aplicação em nanociência e nanotecnologia, tanto no campo acadêmico quanto no industrial. No presente trabalho, desenvolveu-se um estudo teórico, baseado em cálculos DFT (utilizando o funcional de troca-correlação BLYP) e soluções da equação de Schrödinger nuclear utilizando o método Representação da Variável Discreta, para investigar as propriedades termodinâmicas dos complexos [í@] formados a partir da interação de íons monovalentes alcalinos (+ e +) com uma estrutura bidimensional de grafeno (folha de grafeno). A obtenção das curvas de energia de ligação (CEP), a partir de pontos ab initio possibilitou, para ambos os sistemas interagentes, a determinação das energias rovibracionais e das constantes espectroscópicas, bem como a variação da energia livre de Gibbs e a população relativa dos estados rovibracionais. O complexo [@]+ apresenta uma energia de complexação maior do que para o sistema [@]+, o que refletiu na natureza exotérmica e espontânea da complexação do grafeno com cátions alcalinos em toda a faixa de temperatura estudada neste trabalho. Este trabalho demonstra a viabilidade termodinâmica para a utilização de íons de metais alcalinos como agentes moduladores do band gap em materiais baseados em grafeno para aplicações tecnológicas, em especial, semicondutores orgânicos.Carbon nanostructures possess wide versatility when it comes to its atomic arrangements, i.e., it exhibits various allotropic states, whose properties foster researches on its applicability in nanoscience and nanotechnology in academic and in industrial realms. In this work, we carried out a theoretical study based on DFT calculation (by means of the exchange-correlation functional BLYP) and the solutions of the nuclear Schrödinger equation using the Discrete Variable Representation method, to investigate the thermodynamic properties [@ℎ] complexes resulting from the interaction of alkaline metal ions (+and +) with a two-dimensional structure of graphene (graphene sheet). The potential energy curve (PEC) calculation for the complexes, from ab initio backgrounds, made it possible, for both interacting systems, the determination of rovibrational energies and spectroscopic constants, as well as the Gibbs free energy change and the relative population of rovibrational levels. The complex [@]+ shows a significant larger complexation energy than [@]+ system, which was reflected on the exothermic and spontaneous nature of graphene sheet complexation with alkaline cations for the whole temperature range considered here in. This work highlights the thermodynamic feasibility for alkaline metal cations to be employed as tuning agents of band gaps in graphene-derived material saiming technological applications, with special attention to organic semiconductors.Instituto de Química (IQ)Programa de Pós-Graduação em QuímicaOliveira, Heibbe Cristhian Benedito deVasconcelos, Ueslei Meira2019-01-14T16:37:49Z2019-01-14T16:37:49Z2018-12-182018-07-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfVASCONCELOS, Ueslei Meira. Viabilidade termodinâmica da modificação do band gap de folhas de grafeno por intermédio de cátions alcalinos: uma abordagem minimalista baseada em propriedades rovibracionais. 2018. xiii , 112 f., il. Dissertação (Mestrado em Química)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.http://repositorio.unb.br/handle/10482/33787A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-03-13T14:36:07Zoai:repositorio.unb.br:10482/33787Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-03-13T14:36:07Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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