Utilização de métodos mecânicos-quânticos para estudo das ligações e interações químicas em sistemas auto-organizados com aplicação em catálise, química medicinal, eletrocromismo, armazenamento e conversão de energia

Resumo

Este projeto de pesquisa visa a utilização de métodos teóricos para o estudo da estrutura, interações fracas, reatividade, propriedades físicas e natureza de ligações químicas em moléculas, complexos, sistemas supramoleculares e nanoestruturas auto-organizadas. Duas importantes classes de compostos são consideradas: 1) química supramolecular de complexos pirazólicos; 2) compostos naturais e óxidos metálicos destinados ao armazenamento e conversão de energia e/ou que podem ainda apresentar propriedades eletrocrômicas. O projeto de pesquisa permite que seu desenvolvimento ocorra de forma inter e multidisciplinar, com colaborações que poderão resultar em trabalhos teórico-experimentais. Serão analisados efeitos gerados pelo transporte de carga, transferência eletrônica, morfologia, interfaces, estrutura eletrônica, ligações químicas e interações responsáveis pela auto-organização visando um melhor entendimento dos processos envolvidos em novos materiais com propriedades adequadas para o uso em catálise, medicina, eletrocromismo, conversão e armazenamento de energia (microbaterias de lítio). Para tal fim serão utilizados métodos ab initio e DFT em conjunção com potenciais efetivos de caroço para os metais de transição. Dentre algumas das técnicas utilizadas, incluem-se os métodos NBO (Natural Bond Orbitals), AIM (Atoms in Molecules), ELF (Electron Localization function), EDA (Energy Decomposition Analysis), CDA (Charge Decomposition Analysis), HOMA (Harmonic Oscillator Model of Aromaticity), NICS (Nucleus Independent Chemical Shift), NRT (Natural Resonance Theory), SAPT (Symmetry-Adapted Perturbation Theory), entre outros. (AU)