Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://hdl.handle.net/11422/5718
Tipo: Trabalho de conclusão de graduação
Título: Investigação teórica das propriedades fotoquímicas da silola ao longo das coordenadas de abertura do anel pela ligação C-Si
Autor(es)/Inventor(es): Casal, Mariana Telles do
Orientador: Cardozo, Thiago Messias
Resumo: O uso de moléculas orgânicas semicondutoras para a conversão de energia solar em energia elétrica é estratégico, uma vez que são potencialmente mais leves, podem apresentar transparência e ser facilmente modificadas por via química. Apesar dos semicondutores orgânicos apresentarem baixa eficiência, baixo coeficiente de difusão de éxcitons e perda de energia de excitação via acoplamento vibrônico, o menor custo de produção torna seu uso viável economicamente. A silolas têm sido estudadas experimentalmente como unidades de polímeros semicondutores para o uso em células solares, OFETs e LCDs, pois elas são eficientes aceptores de elétrons. Nestre trabalho busca-se compreender e mapear recortes da superfície de energia potencial da silola ao longo das coordenadas de abertura do anel pelo alongamento da ligação C-Si. Foram estudados dois tipos de abertura: uma seguindo o modo de vibração 2A (fora do plano) e uma seguindo a média dos modos normais 5A e 10A (no plano). O método utilizado para a construção das superfícies de energia potencial foi o equation-of-motion coupled cluster singles and doubles (EOM-CCSD) implementado no pacote MOLPRO. A geometria do estado fundamental (𝑆0) e dos dois primeiros estados excitados (𝑆1 e 𝑆2) foram otimizadas na base 6-31++G**. A partir de cálculos de energia de excitação verticais foi determinado o desvio de Stokes para o processo 𝑆1 − 𝑆0 (0,99 eV) e 𝑆2 − 𝑆0 (1,45 eV). Os cortes nas superfícies de energia potencial indicam possíveis cruzamentos entre o bright state 𝑆3 e os estados 𝑆2 e 𝑆4 para o mecanismo de abertura do anel no plano e possíveis cruzamentos entre os estados 𝑆1/𝑆2, 𝑆2/𝑆3 e 𝑆3/𝑆4 para a abertura do anel fora do plano. Nenhum dos dois mecanismos apresentou cruzamentos entre as superfícies dos estados excitados e o estado fundamental, o que indica que a silola apresenta uma certa fotoestabilidade em relação a esse processo. Para uma investigação mais criteriosa destas SEPs, foram feitos estudos preliminares para a escolha do espaço ativo mais adequado para o sistema utilizando o método complete active space self-consistent field (CASSCF). Seguindo critérios de energia,custo computacional e natureza do processo para a escolha, obteve-se que o espaço ativo escolhido considera a inclusão de 6 elétrons e 8 orbitais - CAS(6,8).
Palavras-chave: Silola
Ligação Carbono-Silício
Fotoquímica
Assunto CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA
Departamento: Instituto de Química
Editor: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Data de publicação: 3-Jul-2017
País de publicação: Brasil
Idioma da publicação: por
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/11422/5718
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