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Propriedades eletrônicas e estruturais do cristal, superfície e nanotubos do TiO2 na fase anatase: um estudo computacional

Processo: 11/06319-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de junho de 2011
Vigência (Término): 31 de maio de 2012
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Julio Ricardo Sambrano
Beneficiário:Marcos Luizão Garzim
Instituição-sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
Assunto(s):Semicondutores   Materiais   Dióxido de titânio   Simulação por computador

Resumo

O desenvolvimento da informática nas últimas duas décadas proporcionou um rápido avanço dos métodos teóricos e computacionais na Química-Quântica, como consequência, a modelagem e simulação computacional de moléculas e cristais tornam-se procedimentos inevitáveis.Apesar de recente, a modelagem e simulação computacional não é uma ciência nova, mas o atual desenvolvimento da tecnologia e principalmente da informática, tem levado este ramo da ciência a novos rumos e descobertas. Com o surgimento dos nanotubos de carbono, a busca e o interesse por estas novas estruturas tem aumentado gradativamente. Em particular os nanotubos de dióxido de titânio possuem diversas e importantes aplicações, tais como o seu potencial para fotocatalisadores, sensores de gases e revestimentos biológicos. Devido às suas aplicações, o TiO2 tem sido alvo de inúmeros estudos teóricos e experimentais.O óxido de titânio é um semicondutor encontrado na natureza de três formas cristalinas: rutilo, anatase e bruquita. O rutilo é a forma mais facilmente encontrada enquanto em escalas nanométricas, a anatase é predominante. Este projeto de pesquisa tem como principal objetivo simular e estudar as propriedades estruturais e eletrônicas do bulk, da superfície (001) e dos nanotubos na forma zigzag e armchair do TiO2 na fase anatase A simulação será efetuada com o programa CRYSTAL versão 09, utilizando a teoria DFT, em conjunção com o funcional híbrido B3LYP, aplicada a modelos periódicos. Espera-se também que proporcione ao aluno o aprendizado das principais ferramentas Teóricas e Computacionais utilizadas na Simulação Computacional em Ciências dos Materiais. Os resultados obtidos serão comparados com dados experimentais e teóricos disponíveis na literatura.