Estudo dos efeitos da oxigenação e hidroxilação sobre as propriedades estruturais e eletrônicas do nitreto de boro hexagonal

• Main Author: Dantas Filho, Reinaldo Vieira
• Publication Date: 2022
• Format: Bachelor thesis
• Language: por
• Source: Repositório Institucional da UNESP
• Download full: http://hdl.handle.net/11449/216641
• topic: h-BN; Adsorção; Dispersão eletrônica; DFTB; Grafeno inorgânico; Propriedades estruturais; Adsorption; Electronic dispersion; Inorganic graphene; Structural properties

Materiais nanoestruturados têm recebido grande atenção por parte da comunidade acadêmica após a revolução nanocientífica, ocorrida em meados da década de 1980 com a descoberta de nanoestruturas com propriedades mecânicas e eletrônicas capazes de revolucionar a tecnologia moderna. Somado a isso, a chegada do grafeno com suas propriedades fascinantes, em 2004, acentuou a busca por novos materiais bidimensionais que compartilhassem essas características, e é neste cenário que estruturas alótropas do grafeno se tornaram foco de investigações, como o grafenileno, grafeno poroso e suas versões inorgânicas, compostas por átomos de boro e nitrogênio. É neste contexto em que, através de simulações computacionais, foram estudados sistemas de nitreto de boro hexagonal (h-BN), também conhecido como grafeno inorgânico. Para tal, foi utilizada a aproximação tight-binding da Teoria do Funcional Densidade, a DFTB - implementada através do código aberto DFTB+ -, para realizar otimizações geométricas, cálculos das estruturas de bandas eletrônicas e orbitais de fronteira (HOMO e LUMO) para uma folha de h-BN pura e para os casos onde há a adsorção de oxigênio e hidroxila em baixas concentrações. Foi verificado que para ambos os adsorbatos há a formação de ligações químicas com a rede 2D, alterando algumas propriedades estruturais e eletrônicas do sistema. Os resultados alcançados estão de acordo com aqueles relatados na literatura, obtidos através de métodos ab initio, indicando que a aproximação DFTB é válida para estudar propriedades de sistemas nanoscópicos a partir de uma perspectiva quântica.