Estudo da interação grafeno-moleculas de água: dopagem, defeitos, rehibridizações e novos materiais

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Daniel Vasconcelos Pazzini Massote
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais; UFMG
• Palavras-chave em Português: Molécula de água; Teria do Funcional da Densidade; Grafeno; Interação grafeno-moléculas de água; Nanotubo de carbono; Nonotubo de diamondol; Física
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8GHLXW

Neste trabalho investigamos a interação de grafeno (mono e bicamada) com moléculas da água que normalmente são encontradas formando uma camada sobre o material.Em primeiro trabalho,estudamos a interação através de simulações de dinâmica molecular baseadas na Teoria do Funcional da Densidade (DFT).Mostramos que a camada de água é capaz de dopar o grafeno,e que este efeito depende sensivelmente da pressão externa.Em seguida,investigamos possíveis estados intermediários da formação do chamado diamondol,isto é,a estrutura originada quando uma bicamada de grafeno sofre rehubridização na presença de grupos hidroxila,gerando um material com ligações carbono=carbono do tipo sp3.Investigamos qual deve ser a porcentagem de cobertura de grupos hidroxila e sua influencia na estabilidade e respectivas mudanças nas propriedades eletrônicas.Mostramos que linhas de defeito podem se formar no grafeno se a cobertura de hidroxilas for menos que a ideal para a formação do diamondol.Essas linhas são capazes de justificar resultados experimentais baseados na aplicação de pressão em grafeno bicamada através de sondas de microscopia de forca atômica (AFM).Finalmente,estudamos as propriedades eletrônicas de nanotubos formados a partir de diamondol.Mostramos que elas podem ser moduladas pela aplicação de campos alétricos transversais.Todo o estudo foi realizado através de formalismo da Teoria do Funcional da Densidade da forma com implementado no programa SIESTA.