Estudo teórico sobre armazenagem e estabilidade de gases em nanoestruturas de Carbono
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Couceiro, Paulo Rogério da Costa
Marques, Alberto dos Santos
Borges, Denilson da Silva
Marques, Alberto dos Santos
Borges, Denilson da Silva
Pós-Graduação
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Universidade Federal do Amazonas
Tipo
Direito de acesso
DOI
Resumo
O estudo atual de nanoestruturas de carbono, dentre as quais se podem citar
as buckyballs e os nanotubos de carbono, tem gerado um grande interesse em
pesquisadores teóricos e experimentais devido à aplicação das propriedades
químicas e físicas destas estruturas. Entre estas se encontra a capacidade de
encapsulamento de diferentes substâncias químicas em seu interior,
especialmente gases, sob condições específicas de reação, temperatura,
pressão e taxa de velocidade. Neste trabalho se analisou a estabilidade das
nanoestruturas de carbono do tipo buckyballs, como meio de armazenagem de
gases. Foi utilizada uma abordagem teórico-computacional, em nível PM3
(Parametric Method 3). Para tanto se utilizou um conjunto de processadores
Quad Core com o pacote computacional GAUSSIAN, existente no Laboratório
de Química Teórica e Computacional na UFAM. As estruturas das buckyballs
analisadas com moléculas de gases inseridas (H2O, CO2, O2 e N2)
apresentaram diferentes estabilidades frente ao limite máximo de
armazenamento de gases: C60@9H2O, C60@4CO2, C60@5O2 e C60@4N2;
C70@6H2O, C70@3CO2, C70@6O2 e C70@7N2; C78@10H2O, C78@6CO2,
C78@8O2 e C78@7N2; C80@14H2O, C80@5CO2, C80@8O2 e C80@10N2;
C82@9H2O, C82@5CO2, C82@7O2 e C82@9N2. Estes resultados mostram o
limite máximo de armazenamento das buckyballs analisadas em relação aos
gases mencionados e os mesmos poderão ser utilizados como modelos para
possíveis sistemas de armazenamento de gases.
Abstract
The current study of carbon nanostructures, among which we can cite the
buckyballs and carbon nanotubes, have generated a great interest in theoretical
and experimental researchers due to the application of chemical and physical
properties of these structures. Among these is the ability to encapsulate
different chemicals inside, especially gases under specific conditions of reaction
temperature, pressure and speed rating. This work analyzed the stability of
carbon nanostructures like buckyballs, as the storage of gases. We used a
theoretical-computational level PM3 (Parametric Method 3). For that we used a
set of Quad Core processors with computational package GAUSSIAN existing
at the Laboratory of Theoretical and Computational Chemistry in UFAM. The
structures of buckyballs analyzed with gas molecules inserted (H2O, CO2, O2
and N2) showed different stabilities against the maximum storage of gases:
C60@9H2O, C60@4CO2, C60@5O2 and C60@4N2; C70@6H2O, C70@3CO2,
C70@6O2 and C70@7N2; C78@10H2O, C78@6CO2, C78@8O2 and C78@7N2;
C80@14H2O, C80@5CO2, C80@8O2 and C80@10N2; C82@9H2O, C82@5CO2,
C82@7O2 and C82@9N2. These results show the maximum storage of
buckyballs analyzed in relation to the gases mentioned and these may be used
as models for possible gas storage systems.
Descrição
Palavras-chave
Termo controlado
Dinâmica dos gases; Nanoestruturas
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS)
Citação
IANK, Julio Rodolfo Pessoa. Estudo teórico sobre armazenagem e estabilidade de gases em nanoestruturas de Carbono. 2014. 173 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2014.
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