Atividade catalítica do nanotubo de TiO2 no processo de decomposição da água

Resumo

Semicondutores são materiais capazes de mudar sua condutividade, passando de isolante para condutor, de acordo com fatores externos, como por exemplo a temperatura. O dióxido de titânio, TiO2, é um semicondutor multifuncional, na qual vem sendo utilizado em diversas áreas, tais como cerâmica, cosmética e catálise. Um dos fatores importantes para a grande diversidade de propriedades e aplicações deste material é devido a facilidade na moldagem de suas características estruturais e, consequentemente, eletrônicas, como observado na vasta diversidade de trabalhos publicados.Resultados obtidos previamente (número processo FAPESP 2013/26671-9) mostraram que foi possível sintetizar os nanotubos de TiO2 sem fase secundárias e também mostraram quais superfícies são mais estáveis para o TiO2 na fase anatase. Estes resultados geraram informações que podem ser muito uteis para a explicação de fenômenos em áreas relacionadas ao estudo de propriedades catalíticas, sensoras e luminescente. A partir desse estudo das superfícies serão realizados cálculos de adsorção e decomposição da molécula de água nas superfícies mais estáveis a fim de estudar e criar um mecanismo para explicar a hidrólise que ocorre nas superfícies desse semicondutor. O principal objetivo do estágio proposto no Grupo de Química Teórica e Computacional da Universidade Jaume I é o de aprender a utilizar novas ferramentas computacionais e estar em contato com pesquisadores de vasta experiência na área da química computacional de modo a gerar contribuições satisfatórias para o processo de decomposição da água que ocorre nas superfícies dos nanotubos de TiO2. Portanto, serão realizadas buscas de sítios superficiais ativos tanto no estudo do material bulk quando nos nanotubos.As simulações teóricas, que serão desenvolvidas para esses materiais, envolvem a criação de modelos otimizados que contenham informações de amostras experimentais previamente obtidas no projeto citado anteriormente. A partir destes modelos otimizados, pode-se fazer estudos detalhados da estrutura e das propriedades do TiO2.