Dissertação de Mestrado #367: Maurisan Lino
Nanoestruturas formadas por redes orgânicas covalentes
Autor: Maurisan Alves Lino
Banca Avaliadora
Mário Sérgio de Carvalho Mazzoni (orientador), Física
UFMG
Rodrigo Gribel Lacerda, Física
UFMG
Simone Silva Alexandre, Física
UFMG
Orientadores
Mário Sérgio de Carvalho Mazzoni
Departamento de Física - UFMG
Resumo do Trabalho
Neste trabalho, aplicamos cálculos de primeiros princípios baseados na Teoria do Funcional da Densidade (DFT) para investigar propriedades eletrônicas e estruturais de redes orgânicas covalentes (COF’s). Essas estruturas foram recentemente obtidas experimentalmente, e representam uma nova classe de nanoestruturas porosas compostas apenas por elementos leves (átomos de H, C, B e O). A rede covalente define uma estrutura tipo grafite com poros de tamanhos entre 15-30 A. Mostramos que as energias de gap desses materiais dependem das moléculas que funcionam como as unidades básicas para formar a rede. Investigamos também a estabilidade energética de nanotubos e fullerenos baseados nesses compostos. Os nanotubos são obtidos pelo dobramento de folhas de COF’s, e a estabilidade deles é determinada pela comparação de suas energias de strain com nanotubos baseados em outros elementos, tais como carbono, GaS e GaSe, e com energias de superfície de fitas de COF’s. Além disso, mostramos que um fullereno baseado em COF, com diâmetro em torno de 40 A, pode também ser estável. Empregamos a implementação SIESTA do DFT, a qual faz uso de pseudopotenciais e uma base composta de pseudo orbitais atômicos de alcance limitado.