Banca de DEFESA: THIAGO MARINHO DUARTE

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: THIAGO MARINHO DUARTE
DATA: 05/02/2020
HORA: 08:00
LOCAL: Núcleo de Pesquisa e Extensão - LACOM/REITORIA
TÍTULO: Catalisadores a base de BaSnO3 modelados computacionalmente por meio de DFT.
PALAVRAS-CHAVES: BaSnO3, DFT, Superfícies, Morfologia, Adsorção, Água.
PÁGINAS: 180
GRANDE ÁREA: Ciências Exatas e da Terra
ÁREA: Química
SUBÁREA: Química Inorgânica
RESUMO: As Perovskitas baseadas em Estanho são materiais promissores devido as suas propriedades físicas e químicas que são governadas por características eletrônicas e estruturais do bulk e de suas respectivas superfícies. Tais propriedades permitem que o BaSnO3 (BSO) possa ser aplicado como sensor de gás, fotocatalisador, condutor ótico transparente, entre outras aplicações. Estudos experimentais têm revelado que a estrutura cúbica do BSO é a mais estável termodinamicamente. No entanto, estanatos desta classe de materiais podem adotar estruturas polimorfas tais como, tetragonal, romboédrica e ortorrômbica. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi modelar e simular computacionalmente as principais propriedades do BSO na fase cúbica aplicando a Teoria do Funcional de Densidade tendo em consideração a influência da metodologia aplicada na descrição das propriedades. Além da estrutura cúbica, as fases polimórficas do BSO foram avaliadas sobre alta pressão (0 a 30 Gpa), com objetivo de investigar a possibilidade de obtenção de outras fases do BSO. As equações de Estado (EOS) Murnaghan, Birch-Murnaghan, Poirier-Tarantola e Vinet foram usadas para determinar as relações energia-volume e pressão-volume para as diferentes estruturas a T = 0 K. A EOS de Murnaghan indicou que as transições de fase cúbica → tetragonal → romboédrica → ortorrômbica (checar) ocorrem a 8,98, 16,40 e 16,90 GPa, respectivamente, indicando a possibilidade de obtenção de outras fases para o BSO. Na segunda etapa, as superfícies estequiométricas e não estequiométricas (001), (011) e (111) do BSO foram estudadas quanto a energia de superfície e estabilidade. A superfície não estequiométrica mais estável é a (001) com terminação SnO, enquanto as superfícies estequiométricas (001) e (011) podem existir simultaneamente. Esta condição teve implicação direta na morfologia do cristal que foi analisado pela Construção de Wullf e possibilitou a construção de um mapa morfológico desta estrutura. Finalmente, a superfície estequiométrica (001) com a terminação BaO foi selecionada para aplicações como catalisador da água, levando em consideração a interação e possível dissociação da molécula de água sobre tal superfície. A partir do estudo da orientação e sitio da adsorção da água, verificou-se que a água interage com a superfície do BSO através do hidrogênio. No entanto, as análises topológicas mostraram que a ligação química foi quebrada entre o hidrogênio que interage com a superfície e o oxigênio da água. Esses dois átomos têm interação, uma ligação de hidrogênio, mas a ligação química está quebrada. Por outro lado, o hidrogênio adsorvido e o oxigênio superficial do BSO formam uma ligação química e, a partir da análise da estrutura de bandas e densidade dos estados, confirma-se a interação e quebra a molécula de água. Esses resultados corroboram com a proposta da ionização da molécula de água na superfície do material, que representa um processo de hidroxilação e, do ponto de vista experimental, torna-se um aspecto ainda mais relevante no tratamento de corantes e processos de descoloração.
MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - ANDERSON DOS REIS ALBUQUERQUE
Externo à Instituição - CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
Interno - 1520134 - GERD BRUNO DA ROCHA
Presidente - 1347782 - IEDA MARIA GARCIA DOS SANTOS
Externo à Instituição - JULIO RICARDO SAMBRANO
Interno - 2508141 - OTAVIO LUIS DE SANTANA