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Estudo teórico da interação e reatividade de hidrazina e seus derivados com clusters de platina

Processo: 12/50666-2
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de junho de 2013 - 31 de maio de 2015
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Convênio/Acordo: CNPq - Programa Primeiros Projetos
Pesquisador responsável:Marina Pelegrini
Beneficiário:Marina Pelegrini
Instituição-sede: Academia de Força Aérea (AFA). Departamento de Ensino da Aeronáutica. Ministério da Defesa (Brasil). Pirassununga , SP, Brasil
Assunto(s):Catálise  Platina  Teoria do funcional da densidade  Transição de fase 

Resumo

Este projeto propõe o estudo teórico das interações entre clusters de platina com hidrazina (N2H4) e os derivados de sua decomposição, utilizando métodos da teoria do funcional da densidade (DFT) e o potencial MWB (effective core potential) para o núcleo nos átomos de platina. Células de combustíveis à base de hidrazina, catalisadas por platina, têm sido testadas experimentalmente com sucesso, visto que é uma espécie rica em hidrogênio e possível de se estocar. Portanto, passo a passo, as reações de dehidrogenação da hidrazina em contato com platina serão acompanhadas através das propriedades obtidas. O estudo será conduzido para obter: a caracterização de algumas estruturas de clusters de platina - Pt2, Pt4, Pt6, Pt7, Pt8 e Pt10; as estruturas otimizadas de interação Ptx-N2H4, e mais genericamente, Ptx-NyHz; as energias HOMO-LUMO; informações sobre orbitais moleculares e estados de multiplicidade mais estáveis; as frequências vibracionais; os estados de transição e as barreiras de energia de reação, e os cálculos de coordenada de reação intrínseca. Pretende-se obter diagramas de energia da dehidrogenação destas moléculas ricas em hidrogênio a partir da interação com platina, que representa o catalisador. Não há evidências na literatura sobre cálculos teóricos sobre estes sistemas propostos. Um dos objetivos também é o de comparar os resultados de diferentes métodos DFT a fim de dar uma referência sobre o desempenho dos métodos aplicados a estes sistemas. Os cálculos de estrutura eletrônica e de reatividade deverão ser realizados com os programas Gaussian09 e ADF, sendo este último uma nova ferramenta a ser explorada. Além do desafio científico, o projeto ainda proporciona o aprimoramento na prática com diferentes metodologias de cálculo, com novos programas, e com a administração e operação dos equipamentos de hardware, solicitados no projeto. (AU)

Publicações científicas
(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)
PELEGRINI, MARINA; PARREIRA, RENATO L. T.; FERRAO, LUIZ F. A.; CARAMORI, GIOVANNI F.; ORTOLAN, ALEXANDRE O.; DA SILVA, EDER H.; ROBERTO-NETO, ORLANDO; ROCCO, JOSE A. F. F.; MACHADO, FRANCISCO B. C. Hydrazine decomposition on a small platinum cluster: the role of N2H5 intermediate. THEORETICAL CHEMISTRY ACCOUNTS, v. 135, n. 3 FEB 19 2016. Citações Web of Science: 4.

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