Dispositivos orgânicos emissores de luz, conversores de energia via fissão singleto e materiais híbridos 0D/0D para produção de hidrogênio: abordagem da química computacional

• Processo: 22/16385-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Francisco Bolivar Correto Machado
• Beneficiário: Francisco Bolivar Correto Machado
• Instituição Sede: Divisão de Ciências Fundamentais (IEF). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Assunto(s): Química computacional Estado excitado Semicondutores (físico-química) Diodos orgânicos emissores de luz Hidrocarbonetos Conversores elétricos Fissão de singletos Materiais híbridos Produção de hidrogênio
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: aromaticidade | estados excitados | Fotocatalizador | hidrocarbonetos poliaromáticos | métodos multiconfiguracionais | Química Computacional

Resumo

O presente projeto de pesquisa tem como objetivo geral a utilização de métodos da Química Quântica Computacional para a caracterização da estrutura eletrônica de estados eletrônicos e do caráter poliradicalar das estruturas de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAH´s) visando suas aplicações em semicondutores orgânicos, como dispositivos orgânicos emissores de luz e para o mecanismo de conversão de energia fissão singleto. Como objetivos específicos, nesse tópico de pesquisa, dividimos os projetos nos seguintes tópicos: a) estudo da estabilidade e da reatividade dos isômeros de fenalenos e olimpicenos; b) efeitos de substituintes na estrutura e na aromaticidade de derivados de benzeno; c) revisitando a estrutura dos estados eletrônicos mais baixos do pireno com vacância de uma átomo de carbono (pireno-1C); d) estudo de estados eletrônicos, do caráter radicalar e da interação intermolecular de poliacenos com átomos de carbono substituídos por átomos de boro e/ou nitrogênio. Também, como segundo tópico, nosso principal objetivo consiste em desenvolver um material híbrido zero-dimensional, ou seja, uma heteroestrutura de Van der Waals nanométrica, com potencial aplicação em water splitting para a produção de hidrogênio verde. (AU)

Publicações científicas

(8)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DE ARRUDA, MILENA NAKAGAWA; PALLEY, BIANCA FORTES; DE SOUZA, GUSTAVO FREITAS; LOPEZ, LIGIA; PONTES, MARCELO ANDRE PETRY; FERNANDES, WILLIANS PRINCIPE; GANDARA, MERIENE; MACHADO, FRANCISCO BOLIVAR CORRETO; FERRAO, LUIZ FERNANDO DE ARAUJO; GONCALVES, EMERSON SARMENTO. Physicochemical characterization of a low-oxygen composite based on chitosan and electrochemically exfoliated graphene. Materials Chemistry and Physics, v. 306, p. 10-pg., 2023-06-16. (22/16385-8, 17/17661-0, 22/02737-0, 22/02347-7)

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FERRAO, LUIZ F. A.; PONTES, MARCELO A. P.; FERNANDES, GABRIEL F. S.; BETTANIN, FERNANDA; AQUINO, ADELIA J. A.; LISCHKA, HANS; NACHTIGALLOVA, DANA; MACHADO, FRANCISCO B. C.. Stability and Reactivity of the Phenalene and Olympicene Isomers. Journal of Physical Chemistry A, v. 127, n. 45, p. 12-pg., 2023-11-03. (22/16385-8, 18/22669-3, 19/03729-8)

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KANO, FILIPE GUSTAVO; DE CARVALHO, EDSON FIRMINO VIANA; FERRAO, LUIZ FERNANDO ARAUJO; MACHADO, FRANCISCO BOLIVAR CORRETO; ROBERTO-NETO, ORLANDO. Thermal rate constants and kinetic isotope effects of the H + H₂O₂ reactions: barrier height and reaction energy from single- and multireference methods. Journal of Molecular Modeling, v. 30, n. 5, p. 11-pg., 2024-05-01. (22/16385-8, 19/03729-8)

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