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dc.creatorBezerra, Raquel Costabile-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9401905781632298por
dc.contributor.advisor1Passos, Raimundo Ribeiro-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2022301821222852por
dc.contributor.advisor-co1Silva, Juarez Lopes Ferreira da-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7424727996189469por
dc.contributor.referee1Frota, Hindemberg Ordozgoith da-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5700103079488064por
dc.contributor.referee2Oliveira, Kelson Mota Teixeira de-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8167226394049801por
dc.contributor.referee3Chaudhuri, Puspitapallab-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/7716968611856757por
dc.contributor.referee4Rios, Emerson da Costa-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/8791195940411823por
dc.date.issued2020-10-29-
dc.identifier.citationBEZERRA, Raquel Costabile. Estudo da adsorção de álcoois sobre clusters e superfícies de metais de transição utilizando a Teoria do Funcional da Densidade. 2020.173 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2020.por
dc.identifier.urihttps://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8040-
dc.description.resumoEste trabalho foi motivado pela dificuldade na quebra de moléculas alcoólicas de pequenas cadeias carbônicas em células a combustível de álcool direto, sobre superfícies de catalisadores à base de platina. Apesar do número extensivo de pesquisas se basear na natureza do catalisador, a interação do álcool com o catalisador ainda não é totalmente compreendida em escala atômica. Assim, este trabalho apresenta uma investigação teórica com base na Teoria do Funcional da Densidade usando o funcional de troca e correlação PBE proposto por Perdew–Burke–Ernzerhoff, acrescentado a correção D3 proposta por Grimme para considerar as interações de van der Waals, a fim de obter um melhor entendimento do processo de adsorção do metanol, etanol e etilenoglicol sobre metais de transição (MT). Esta investigação envolveu duas abordagens: (i) o estudo da adsorção do metanol, etanol e etilenoglicol sobre clusters de MT15 e, (ii) o estudo da adsorção do etilenoglicol sobre superfícies baseada na Pt(100). Da primeira, observou-se que a molécula de álcool se aproxima do metal de transição, preferencialmente, por meio do átomo de oxigênio mantendo uma distância de 2 Å e com a ligação C – C inclinada em relação à posição dos átomos metálicos que interagem com a molécula. No caso do etilenoglicol, a adsorção ocorre tanto por um quanto pelos dois átomos de O e, neste último modo de adsorção, a ligação C – C fica quase paralela aos metais interagentes. A adsorção não afeta a estrutura dos clusters e na molécula a principal variação é o alongamento das ligações C – O e O – H em até cerca de 3 %. As variações nas cargas indicam transferência de carga da molécula para o cluster e do cluster para a molécula, para alguns casos etilenoglicol/cluster. Dependendo do metal de transição, a adsorção causa perturbação local ou estendida na densidade eletrônica. Do estudo da adsorção do etilenoglicol sobre Pt(100), observa-se a adsorção da molécula por um ou dois átomos de O, sendo que a interação com dois átomos de O é mais intensa, segundo as energias de interação. Na adsorção do etilenoglicol superfícies, houve um alongamento da ligação C1 – O1 (com O1 ligado ao metal) e um encurtamento da ligação C2 – O2 para a adsorção via um átomo de O e, para ambos os átomo de O adsorvidos, as duas ligações C – O sofrem extensão. Observou-se ainda uma grande variação nos diedrais OCCO devido às rotações das moléculas. A introdução do dopante (MT) na platina, mesmo não causando mudanças significativas nas propriedades de superfície limpa, alterou a intensidade da adsorção do etilenoglicol, principalmente quando o dopante ocupou um sítio (catiônico) na superfície. Mudança na carga efetiva da molécula indicou a transferência de carga da molécula para a superfície. Assim, o entendimento da forma e da intensidade com que ocorre a adsorção de álcoois ajuda a clarear a compreensão desse processo.por
dc.description.abstractThis work was motivated by the difficulty in breaking alcoholic molecules of small carbon chains in fuel cells of direct alcohol, on surfaces of platinum-based catalysts. Although the extensive number of studies is based on the nature of the catalyst, the interaction between alcohol and catalyst is not yet fully understood on atomic scale. Thus, this work presents a theoretical investigation based on the Density Functional Theory using the PBE exchange and correlation functional proposed by Perdew–Burke–Ernzerhoff, added by the D3 correction proposed by Gimme to consider the van der Waals interactions, in order to obtain a better understanding about the adsorption process of methanol, ethanol and ethylene glycol on transition metals (MT). This investigation involved two approaches: (i) the study of the adsorption of methanol, ethanol andethylene glycol on clusters of MT15and (ii) the study of ethylene glycol adsorption on surfaces based on Pt(100). From the first, it was observed that the alcohol molecule approximates of the transition metal, preferentially, through the oxygen atom, maintaining a distance of 2 Å and with the C – C bond tilted in relation to the position of the metal atoms that interact with the molecule. In the case of ethylene glycol, the adsorption occurs by one and by the two atoms of O and, in the latter mode of adsorption, the C – C bond is almost parallel to the interacting metals. Adsorption does not affect the structure of clusters and for the molecule the main variation is the elongation of the C – O and O – H bonds by up to about 3 %. Variations in charges indicate charge transfer from the molecule to cluster and from cluster to the molecule, in some of the cases of ethylene glycol/cluster systems. Depending on the transition metal, adsorption causes local or extended disturbance in the electronic density. From the study of the adsorption of ethylene glycol on Pt(100), the adsorption of the molecule by one or two atoms of O is observed, and the interaction with two O atoms is more intense, according to the energies of interaction. In the adsorption of ethylene glycol to surfaces, there was an elongation of the C1 – O1 bond (with O1 attached to the metal) and a shortening of the C2 – O2 bond for adsorption via a O atom and for both adsorbed O atoms, the two CO bonds undergo extension. There was also a great variation in the dihedrals OCCO due to the rotation of the molecules. The introduction of dopant (MT) in platinum, even without causing significant changes in the clean surface properties, it changed the intensity of ethylene glycol adsorption, especially when the dopant occupied a (cationic) site on the surface. Change in the effective charge of the molecule indicated the charge transfer of the molecule to the surface. Thus, understanding the form and intensity with which the adsorption of alcohols occurs helps to clarify the understanding of this process.eng
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpor
dc.formatapplication/pdf*
dc.thumbnail.urlhttps://tede.ufam.edu.br//retrieve/42413/Tese_RaquelCostabile_PPGQ.pdf.jpg*
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal do Amazonaspor
dc.publisher.departmentInstituto de Ciências Exataspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUFAMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Químicapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/-
dc.subjectCluster (Sistema de computador)por
dc.subjectAdsorção de etilenoglicolpor
dc.subjectQuímica quânticapor
dc.subjectIntrodução do dopante na platinapor
dc.subjectQuebra de moléculas alcoólicaspor
dc.subject.cnpqCIÊNCIAS EXATAS E DA TERRApor
dc.titleEstudo da adsorção de álcoois sobre clusters e superfícies de metais de transição utilizando a Teoria do Funcional da Densidadepor
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-5478-9604por
dc.contributor.advisor-co1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-0645-8760por
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-1528-4443por
dc.contributor.referee2orcidhttps://orcid.org/0000-0002-8578-6967por
dc.subject.userClusterseng
dc.subject.userSuperfíciespor
dc.subject.userAdsorçãopor
dc.subject.userÁlcoolpor
dc.subject.userQuímica quânticapor
dc.subject.userSimulaçãopor
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