Estudos teóricos sobre a formação de nanoestruturas de prata metálica mediante irradiação eletrônica em óxidos metálicos ternários

• Processo: 15/19709-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de junho de 2016 - 31 de maio de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Miguel Angel San Miguel Barrera
• Beneficiário: Miguel Angel San Miguel Barrera
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Microscopia eletrônica Teoria do funcional da densidade Materiais nanoestruturados Métodos ab initio Simulação de dinâmica molecular Óxidos metálicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Interação elétron-matéria | Microscopia Eletrônica | Nanopartículas metálicas de prata | Simulações de dinâmica molecular ab initio (AIMD) | teoria do funcional da densidade (DFT) | Química Teórica e Computacional

Resumo

Nossa sociedade demanda o desenvolvimento de novos materiais cada vez mais sofisticados com propriedades inovadoras. O estudo da estrutura no nível atómico mediante microscopia eletrônica do Ag2WO4 apontou à descoberta de um novo fenômeno não descrito anteriormente na literatura. A irradiação de elétrons mediante um microscópio eletrônico sobre este material conduz à formação de nanoestruturas de Ag metálica. Este sistema torna-se um excelente sensor de ozônio e também apresenta um destacado comportamento bactericida. Porém, além das aplicações já caraterizadas deste material, existe um grande interesse tanto no nível fundamental como aplicado no entendimento das interações elétron-semiconductor que levam a formação de Ag metálica. Este projeto visa, a partir de métodos computacionais baseados na teoria do funcional da densidade e simulações de dinâmica molecular ab initio, investigar os aspectos estruturais e termodinâmicos da nucleação e crescimento de filamentos de Ag a partir de cristais de AgxMO4 (M= W, Mo, P) quando irradiados com feixes de elétrons. A presente proposta permitirá fundamentalmente obter modelos atomísticos computacionais para a) determinar as propriedades estruturais e eletrônicas do bulk e das superfícies mais frequentes dos semicondutores citados; (b) estudar o efeito do feixe eletrônico nos processos de difusão de átomos de Ag; (c) indagar nos processos de nucleação e crescimento da Ag metálica na superfície. Pretende-se, dessa forma, fornecer um aporte em nível atomístico na interpretação dos resultados experimentais obtidos pelo Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF)/ FAPESP protagonista da descoberta do processo. (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)

BENITEZ, JOSE J.; HEREDIA-GUERRERO, JOSE A.; SAN-MIGUEL, MIGUEL A.; GALLOWAY, HEATHER C.. Packing Defects in Fatty Amine Self-Assembled Monolayers on Mica as Revealed from AFM Techniques. Journal of Physical Chemistry B, v. 122, n. 2, SI, p. 493-499, JAN 18 2018. (13/07296-2, 15/19709-5)

BENITEZ, JOSE J.; HEREDIA-GUERRERO, JOSE A.; SAN-MIGUEL, MIGUEL A.; GALLOWAY, HEATHER C.. Packing Defects in Fatty Amine Self-Assembled Monolayers on Mica as Revealed from AFM Techniques. Journal of Physical Chemistry B, v. 122, n. 2, p. 7-pg., 2018-01-18. (13/07296-2, 15/19709-5)

ANDRES, JUAN; GOUVEIA, AMANDA FERNANDES; GRACIA, LOURDES; LONGO, ELSON; MANZEPPI FACCIN, GIOVANI; DA SILVA, EDISON ZACARIAS; PEREIRA, DOUGLAS HENRIQUE; SAN-MIGUEL, MIGUEL ANGEL. Formation of Ag nanoparticles under electron beam irradiation: Atomistic origins from first-principles calculations. International Journal of Quantum Chemistry, v. 118, n. 9, SI, MAY 5 2018. (17/07240-8, 15/19709-5, 13/26671-9, 13/07296-2)

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ANDRES, JUAN; GOUVEIA, AMANDA FERNANDES; GRACIA, LOURDES; LONGO, ELSON; MANZEPPI FACCIN, GIOVANI; DA SILVA, EDISON ZACARIAS; PEREIRA, DOUGLAS HENRIQUE; SAN-MIGUEL, MIGUEL ANGEL. Formation of Ag nanoparticles under electron beam irradiation: Atomistic origins from first-principles calculations. International Journal of Quantum Chemistry, v. 118, n. 9, p. 15-pg., 2018-05-05. (17/07240-8, 13/07296-2, 15/19709-5, 13/26671-9)

FACCIN, GIOVANI M.; SAN-MIGUEL, MIGUEL A.; ANDRES, J.; LONGO, E.; DA SILVA, E. Z.. Computational Modeling for the Ag Nanoparticle Coalescence Process: A Case of Surface Plasmon Resonance. Journal of Physical Chemistry C, v. 121, n. 12, p. 7030-7036, MAR 30 2017. (13/07296-2, 15/19709-5)

ZORNIO, BRUNO FEDOSSE; DA SILVA, EDISON ZACARIAS; SAN-MIGUEL, MIGUEL ANGEL. Exploring from ab initio calculations the structural and electronic properties of supported metal linear atomic chains on the NiAl (110) surface. THEORETICAL CHEMISTRY ACCOUNTS, v. 136, n. 5, APR 21 2017. (13/07296-2, 15/19709-5)

MACEDO, NADIA G.; MACHADO, THALES R.; ROCA, ROMAN A.; ASSIS, MARCELO; FOGGI, CAMILA CRISTINA; PUERTO-BELDA, VERONICA; MINGUEZ-VEGA, GLADYS; RODRIGUES, ANDRE; SAN-MIGUEL, MIGUEL A.; CORDONCILLO, ELOISA; et al. Tailoring the Bactericidal Activity of Ag Nanoparticles/alpha-Ag2WO4 Composite Induced by Electron Beam and Femtosecond Laser Irradiation: Integration of Experiment and Computational Modeling. ACS APPLIED BIO MATERIALS, v. 2, n. 2, p. 14-pg., 2019-02-18. (16/23891-6, 17/19548-7, 13/07296-2, 15/19709-5, 17/12594-3)

Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa