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Modelagem e Simulações da Funcionalização de Nanotubos Porosos Inorgânicos

Processo: 19/08928-9
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de julho de 2019 - 30 de junho de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Julio Ricardo Sambrano
Beneficiário:Julio Ricardo Sambrano
Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
Assunto(s):Materiais porosos  Dióxido de titânio  Nanotubos  Teoria do funcional da densidade  Simulação por computador  Grafenos  Óxido de zinco 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Dft | Grafeno | materiais porosos | nanotubos | TiO2 | ZnO | Simulação Computacional

Resumo

A modelagem e simulação computacional aplicada a ciências e tecnologia de materiais e executada a partir de métodos de estrutura eletrônica têm assumido um importante papel não só no auxilio de informações e interpretações obtidas a partir de pesquisas experimentais, mas bem como na possibilidade de prever de forma racionalizada as propriedades de materiais, a qual tem contribuído para direcionar possíveis caminhos para aplicações nas diversas áreas das Ciências. Neste contexto, é de particular interesse a convergência para sistemas análogos aos de nanotubos de carbono, os quais têm sido alvo de pesquisas com um crescente interesse em busca das mais variadas aplicações, as quais abrangem desde a eletrônica até a área de biomateriais. Devido a busca por materiais com morfologia similar ao grafeno e aos nanotubos de carbono, estruturas inorgânicas análogas ao grafeno foram sintetizadas, tais como o siliceno, germaneno, staneno e o nitreto de boro hexagonal. Em particular, recentemente foi sintetizado o grafeno poroso (PG) e fundamentado nesta observação foi teoricamente proposta uma nova estrutura, denominada grafenileno (GP), que é um semicondutor, considerado como uma alternativa ao grafeno. Neste sentido, baseados nestas observações o presente projeto tem como objetivo, desenvolver modelos teóricos aplicando a Teoria do Funcional da Densidade a modelos periódicos para analisar as propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas de nanotubos gerados a partir das superfícies análogas ao PG e GP para o ZnO, ZnS, GaN e TiO2, e comparar os resultados obtidos com seus respectivos nanotubos sem poros, funcionalizando-os por intermédio de interfaces com outros sistemas de mesma estrutura cristalina, tais como, ZnO/GaN e, ZnO/ZnS e também por dopagens com terras raras e adsorção de gases, tais como o NH3, NH2, CO e CO2. Ao final espera-se determinar uma metodologia para a funcionalização desta classe de materiais e também apontar novas propriedades ou mesmo aquelas que podem ser intensificadas, podendo assim direcionar experimentalistas e novas aplicações. (AU)

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Publicações científicas (23)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DE OLIVEIRA, REGIANE CRISTINA; PONTES RIBEIRO, RENAN AUGUSTO; CRUVINEL, GUILHERME HENRIQUE; CIOLA AMORESI, RAFAEL APARECIDO; CARVALHO, MARIA HELENA; APARECIDO DE OLIVEIRA, ADILSON JESUS; DE OLIVEIRA, MARISA CARVALHO; DE LAZARO, SERGIO RICARDO; DA SILVA, LUIS FERNANDO; CATTO, ARIADNE CRISTINA; et al. Role of Surfaces in the Magnetic and Ozone Gas-Sensing Properties of ZnFe2O4 Nanoparticles: Theoretical and Experimental Insights. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, v. 13, n. 3, p. 4605-4617, . (19/08928-9, 08/57872-1, 17/19143-7)
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DE OLIVEIRA, REGIANE CRISTINA; CABRAL, LUIS; CABRAL, ANA CRISTINA; ALMEIDA, PRISCILA BARROS; TIBALDI, NICOLAS; SAMBRANO, JULIO RICARDO; SIMOES, ALEXANDRE ZIRPOLI; MACCHI, CARLOS EUGENIO; MOURA, FRANCISCO; MARQUES, GILMAR EUGENIO; et al. Charge transfer in Pr-Doped cerium oxide: Experimental and theoretical investigations. Materials Chemistry and Physics, v. 249, . (19/08928-9, 18/20729-9, 08/57872-1, 13/07296-2)
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