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http://hdl.handle.net/11422/16841| Type: | Trabalho de conclusão de graduação |
| Title: | Estudo teórico das propriedades estruturais e eletrônicas do mxene Mo2TiC2O2 e derivados e da capacidade de adsorção de CO2 |
| Author(s)/Inventor(s): | Rodrigues, João Rogério Borges de Amorim |
| Advisor: | Oliveira Júnior, Ricardo Rodrigues de |
| Abstract: | A redução das emissões de gás carbônico na atmosfera continua se configurando nos tempos atuais como um desafio multidisciplinar que demanda soluções tecnológicas cada vez mais diversificadas. Neste contexto, uma nova classe de materiais, denominados MXenes, mostram-se como candidatos promissores para diversas aplicações, dentre elas a captura e conversão de CO2. Este trabalho teve como objetivo avaliar as propriedades estruturais e eletrônicas do MXene Mo2TiC2O2e de seus derivados sem camada de oxigênio (Mo2TiC2) e comum a segunda camada de oxigênio (Mo2TiC2O4), e a influência destas camadas sobre seu comportamento eletrônico e energia de bandgap; além disso, analisar a adsorção de CO2 na superfície perfeita do Mo2TiC2O2 e estimar a capacidade dos defeitos em sua superfície de favorecerem esta adsorção. Para isso, a metodologia dos cálculos está baseada na Teoria do Funcional da Densidade (DFT), usando o funcional de correlação e troca com Aproximação do Gradiente Generalizada (Generalized Gradient Approximation - GGA) criado por Perdew, Burke e Ernzerhof (PBE),condições periódicas de contorno (CPC) e conjunto de funções de base de ondas planas. Foram otimizadas a energia de corte, malha de pontos k, camada de vácuo e método de ocupação parcial das bandas para o MXene Mo2TiC2O2 e seus derivados. A partir da análise de densidade de estados (DOS) e estrutura de bandas,o Mo2TiC2O2 foi classificado como um semimetal, assim como o MXene hipotético Mo2TiC2O4. A simulação do espectro de absorção no infravermelho de Mo2TiC2, Mo2TiC2O2 e Mo2TiC2O4 sugere que a reação de oxidação do MXene Mo2TiC2 pode ser acompanhada por esta técnica espectroscópica. A energia de adsorção de CO2 em Mo2TiC2O2 calculada indica que este processo não é espontâneo. Porém, a energia de formação de vacâncias de oxigênio em sua superfície calculada via redução com H2 aponta para a viabilidade energética de geração de defeitos, além da função de localização eletrônica indicar o potencial destes defeitos em tornara adsorção de CO2 no Mo2TiC2O2 um processo espontâneo. |
| Keywords: | MXene Materiais bidimensionais Adsorção de CO2 |
| Subject CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::ELETROQUIMICA |
| Production unit: | Instituto de Química |
| Publisher: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Issue Date: | 2021 |
| Publisher country: | Brasil |
| Language: | por |
| Right access: | Acesso Aberto |
| Appears in Collections: | Química |
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