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Estudo computacional das propriedades de nanotubos multiwalled puros e funcionalizados

Processo: 19/12430-6
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2019
Vigência (Término): 31 de outubro de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Julio Ricardo Sambrano
Beneficiário:Naiara Letícia Marana
Supervisor no Exterior: Silvia Maria Casassa
Instituição-sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
Local de pesquisa: Università degli Studi di Torino (UNITO), Itália  
Vinculado à bolsa:16/25500-4 - Funcionalização de nanotubos semicondutores via interface e adsorção de gases: uma abordagem computacional, BP.PD
Assunto(s):Simulação por computador   Teoria do funcional da densidade

Resumo

Nas últimas décadas, a nanotecnologia tem sido aplicada nas mais diversas áreas graças as novas e diversificadas aplicações dos nanomateriais. Devido ao seu tamanho nanométrico, suas propriedades particulares levam a novas possibilidades de aplicações. Em especial, os nanotubos têm se mostrado um material muito promissor, que pode ser utilizado em vários dispositivos eletrônicos, tais como foto-catalisadores, sensores químicos, células solares, diodos emissores de luz UV, diodos de laser e outros. Além disso, a funcionalização dos nanotubos pode aumentar e/ou alterar suas propriedades originais, o que pode tornar os nanotubos propensos a novas aplicações.Apesar dos diversos estudos experimentais sobre nanotubos, em particular, nanotubos multiwalled, ainda são escassos os estudos teóricos que visam a simulação e funcionalização de tais nanotubos. Atualmente, poucos trabalhos estão sendo direcionados à simulação de nanotubos multiwalled devido à dificuldade de gerar os modelos de nanotubos inorgânicos. Além disso, a maioria dos modelos teóricos obtidos para nanotubos multiwalled mostraram distorções estruturais, tais como distâncias e ângulos de ligações distorcidas, o que acarretar em uma grande tensão (efeito strain), principalmente, nas paredes externas, o que pode levar a interpretações equivocadas de suas propriedades.Portanto, o presente projeto tem como objetivo um estudo detalhado sobre a obtenção e funcionalização de nanotubos inorgânicos multiwalled, aplicando-se a Teoria do Funcional de Densidade, a fim de obter estruturas livres de distorções e do efeito strain, assim como tornar possível a comparação efetiva com os dados experimentais. Adicionalmente, os nanotubos serão funcionalizados, visando investigar a melhoria das propriedades dos nanotubos e/ou analisar algumas aplicações específicas. Ao final deste estudo, artigos serão elaborados com o objetivo de contribuir cientificamente para o progresso geral do conhecimento dessa classe de materiais.

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Publicações científicas (6)
(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)
IANI, ISABELA M.; TEODORO, VINICIUS; MARANA, NAIARA L.; COLETO JR, UBIRAJARA; SAMBRANO, JULIO R.; SIMOES, ALEXANDRE Z.; TEODORO, MARCIO D.; LONGO, ELSON; PERAZOLLI, LEINIG A.; AMORESI, RAFAEL A. C.; et al. Cation-exchange mediated synthesis of hydrogen and sodium titanates heterojunction: Theoretical and experimental insights toward photocatalyic mechanism. Applied Surface Science, v. 538, . (13/07296-2, 19/12430-6, 19/12114-7, 17/19143-7, 17/24405-0, 19/08928-9, 16/25500-4, 18/01914-0)
MARANA, NAIARA L.; PINHAL, GIOVANNE B.; CASASSA, SILVIA; SAMBRANO, JULIO R.. AlGaN double-walled nanotubes as ammonia gas sensor. Journal of Solid State Chemistry, v. 292, . (16/25500-4, 19/08928-9, 19/12430-6)
AROUSSI, H. C.; MARANA, N. L.; HAMDACHE, F.; HOUARIA, R.; BAHLOULI, S.; CASASSA, S.. Effect of in content on thermoelectric performance of InxGa1-xN alloys: Hybrid density functional theory study based on realistic models. JOURNAL OF PHYSICS AND CHEMISTRY OF SOLIDS, v. 154, . (19/12430-6, 16/25500-4)
DE LIMA, BRUNO SANCHES; MARTINEZ-ALANIS, PAULINA R.; GUELL, FRANK; DOS SANTOS SILVA, WEVERTON ALISON; BERNARDI, MARIA I. B.; MARANA, NAIARA L.; LONGO, ELSON; SAMBRANO, JULIO R.; MASTELARO, VALMOR R.. Experimental and Theoretical Insights into the Structural Disorder and Gas Sensing Properties of ZnO. ACS APPLIED ELECTRONIC MATERIALS, v. 3, n. 3, p. 1447-1457, . (13/07296-2, 19/12430-6, 16/25500-4, 18/07517-2, 19/22899-1, 19/08928-9)
FABRIS, GUILHERME S. L.; MARANA, NAIARA L.; LARANJEIRA, JOSE A. S.; LONGO, ELSON; SAMBRANO, JULIO R.. New two-dimensional zinc oxide nanosheets: Properties, stability, and interconversion. Materials Letters, v. 275, . (19/08928-9, 13/07296-2, 19/12430-6)
MARANA, NAIARA LETICIA; NOEL, YVES; SAMBRANO, JULIO RICARDO; RIBALDONE, CHIARA; CASASSA, SILVIA. Ab Initio Modeling of MultiWall: A General Algorithm First Applied to Carbon Nanotubes. Journal of Physical Chemistry A, v. 125, n. 18, p. 4003-4012, . (19/08928-9, 19/12430-6, 13/07296-2, 16/25500-4)

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