Propriedades eletrônicas, estruturais dos compostos ABO4 (A = Ba, Ca, Cd, Sr e Pb e B = Mo e W) e modelagem das transformações morfológicas de suas nanopartículas - Laranjeira, José Artigas dos Santos [UNESP] (2023)
A morfologia de um material nanoestruturado é determinante para suas propriedades. Tal dependência se dá pelo fato de que as regiões superficiais de uma nanopartícula possuem átomos com coordenação menor do que aquela exibida pelo material na forma de bulk. Por isso, grandes esforços vêm sendo feitos para estudar as características químicas e físicas das superfícies por meio do conhecimento de suas terminações, estabilidade e reatividade. A determinação destes parâmetros ainda não é trivial para experimentalistas, de modo que cálculos de estrutura eletrônica baseados na Teoria do Funcional da Densidade (DFT) tem auxiliado neste quesito. O sucesso do estudo da morfologia de nanopartículas via modelagem computacional, depende da simulação precisa de cada uma das suas faces, o que significa conhecer qual é o arranjo dos átomos mais externos que corresponde à geometria de menor energia. Somente desta forma é possível fornecer informações a respeito de suas propriedades estruturais e eletrônicas compatíveis com dados experimentais. Molibdatos e tungstatos metálicos com estrutura do tipo scheelita ABO4, onde A = Ba, Ca, Cd, Pb ou Sr e B = Mo ou W, têm sido fonte de diversos estudos e pesquisas devido a suas excelentes propriedades ópticas e eletrônicas, altas energias de superfície, número de sítios ativos e alta seletividade. Tendo isso em vista, neste trabalho é feita a modelagem e simulação computacional via teoria do funcional da densidade (DFT) aplicada a modelos periódicos dos compostos ABO4. Foram analisados os efeitos das trocas do formador de rede (B) e dos modificadores de rede (A) em cada uma das estruturas e na ordem de estabilidade relativa das superfícies. Foi feito um mapeamento geral de transformações morfológicas para qualquer material que exiba a simetria do grupo scheelita. Foram propostas rotas de transformações morfológicas as quais se associadas a resultados experimentais podem explicar e prever propriedades dependentes das superfícies destes compostos. A presente pesquisa pode auxiliar os experimentalistas a entender e direcionar o controle da síntese da forma de sistemas ABO4, além de poder fornecer um indicativo de propriedades desconhecidas e possíveis aplicações para estes materiais.