Tese

Estudos ab initio das propriedades estruturais, energéticas e eletrônicas de clusters de óxidos mistos de 'Ce IND.15-n' 'Zr IND.n' 'O IND.30', (n=0-15) (2017)

• Authors:
  • Sousa, Priscilla Felício
  • Silva, Juarez Lopes Ferreira da (Orientador)
• Autor USP: SOUSA, PRISCILLA FELÍCIO - IQSC
• Unidade: IQSC
• Subjects: CLUSTERS; ZIRCÔNIA
• Language: Português
• Abstract: Partículas nanométricas de óxidos têm despertado um grande interesse devido a ampla gama de aplicações, por exemplo em catálise, óptica, sensores de gases, semicondutores, entre outros. Por isso, há vários estudos para uma grande variedade de óxidos com composição MO2, em função do tamanho e terminação da superfície. Também existe um grande interesse no estudo de óxidos mistos devido a possibilidade de combinar dois ou mais óxidos em escala nanométrica, com objetivo de controlar as propriedades físicas e químicas em função da composição. Neste trabalho, utilizou-se os metais Ce e Zr, uma vez que os óxidos desses elementos têm um grande potencial de aplicação na indústria como em células combustíveis, reações catalíticas entre outros. Os óxidos mistos Cem-nZrnO2mpossuem a capacidade de armazenar ou liberar oxigênio ao longo de reações químicas, e portanto, são largamente empregados em catalisadores de três-vias na indústria automobilística. Neste estudo foi empregada a teoria do funcional da densidade (DFT) com o funcional de troca-correlação proposto por Perdew, Burke e Ernzerhof (PBE). Investigou-se as propriedades estruturais, energéticas e eletrônicas dos clusters puros e então, selecionou-se quatro estruturas, as quais foram aplicadas na construção dos clusters de óxidos mistos de céria-zircônia. Por meio dos estudos de eletronegatividade de Mulliken, verificou-se que os clusters de zircônia apresentam uma tendência maior em atrair elétrons, quando comparados aos clusters de céria. Observou-se também que as estruturas de mais baixa energia de céria e zircônia apresentam diferentes números de coordenação (CN), no caso 4 e 3 NNN (vizinhos mais próximos), respectivamente. Isso se deve ao fato de tais estruturas não serem esféricas e também aos diferentes tamanhos atômicos de Ce e ZrAlém disso, notou-se que há uma maior compactação dos clusters de menor energia se comparados aos de maior energia, tanto para o céria quanto para zircônia, obteve-se os seguintes valores de diâmetro 1 nm e 2 nm para essa variação da energia relativa. Com esses resultados tem-se que há uma propensão dos clusters mistos, manterem propriedades semelhantes dos cluster puros, devido a similaridade entre o comportamento das estruturas de céria e da zircônia, os quais foram os agentes geradores dos clusters mistos. Observou-se que as propriedades estruturais dos cluster puros como CN, dav, σ e raio, mantiveram-se com a mesmas tendências nos clusters mistos. Para a obtenção do cluster mais estável analisou-se a energia de formação dos sistemas, sendo que a configuração mais favorável de ser formada é a Ce0,27Zr0,73O2, a qual considerou-se a estrutura pGMC representativa das configurações estudadas. Levando-se em consideração os resultados obtidos, na análise de formação dos clusters mistos delimitou-se a região de maior probabilidade de formação de clusters mistos estáveis entre 25% a 60%, de cério na composição
• Imprenta:
  • Publisher place: São Carlos
  • Date published: 2017
• Data da defesa: 10.10.2017


---

How to cite

A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas

• ABNT

  SOUSA, Priscilla Felício. Estudos ab initio das propriedades estruturais, energéticas e eletrônicas de clusters de óxidos mistos de 'Ce IND.15-n' 'Zr IND.n' 'O IND.30', (n=0-15). 2017. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2017. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-07122017-143721/. Acesso em: 28 dez. 2025.

• APA

  Sousa, P. F. (2017). Estudos ab initio das propriedades estruturais, energéticas e eletrônicas de clusters de óxidos mistos de 'Ce IND.15-n' 'Zr IND.n' 'O IND.30', (n=0-15) (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-07122017-143721/

• NLM

  Sousa PF. Estudos ab initio das propriedades estruturais, energéticas e eletrônicas de clusters de óxidos mistos de 'Ce IND.15-n' 'Zr IND.n' 'O IND.30', (n=0-15) [Internet]. 2017 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-07122017-143721/

• Vancouver

  Sousa PF. Estudos ab initio das propriedades estruturais, energéticas e eletrônicas de clusters de óxidos mistos de 'Ce IND.15-n' 'Zr IND.n' 'O IND.30', (n=0-15) [Internet]. 2017 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-07122017-143721/

Últimas obras dos mesmos autores vinculados com a USP cadastradas na BDPI:

• Investigação ab initio da ativação de metano em clusters metálicos e óxidos: integração com mineração de dados
• Effects of dopants on the structural, electronic, and energetic properties of (ZrO2)16 clusters
• Adsorção de Metano e seus Derivados sobre Nanoclusters de Óxido de Zircônia
• Ab initio investigation of the role of the d-states occupation on the adsorption properties of H2, CO, CH4 and CH3OH on the Fe13, Co13, Ni13 and Cu13 clusters
• Exploring the adsorption properties of small molecules on CeZr-Based nanoclusters
• Investigação Ab Initio das Propriedades Físico-Químicas e Estabilidade de Clusters de PtS 2
• The quantum-size effects on the first dehydrogenation of CH4 on 3d TMn (TM = Fe, Co, Ni, Cu where n = 4 - 15) clusters: DFT combined with data mining
• Ab initio insights into the structural, energetic, electronic, and stability properties of mixed CenZr15 nO30 nanoclusters
• Exploring methane activation and conversion via computational chemistry and Data Science approaches