Simulação de dinâmica molecular ab initio de cristais plásticos de líquidos iônicos próticos

• Processo: 23/04980-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Mauro Carlos Costa Ribeiro
• Beneficiário: Abner Massari Sampaio
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/11983-4 - Espectroscopias com intensificação de sinal: nanomateriais, teoria e simulação computacional, AP.TEM
• Assunto(s): Química teórica Ligação de hidrogênio Simulação de dinâmica molecular Métodos ab initio Líquidos iônicos Cristais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: condução protônica | cristal plástico | Dinâmica molecular ab initio | ligação de hidrogenio | Líquido iônico prótico | Química Teórica.

Resumo

Diversos materiais iônicos têm sido desenvolvidos para aplicações em dispositivos para geração e armazenamento de energia. Entre esses materiais, destaca-se os líquidos iônicos e os cristais plásticos iônico orgânico, compostos apenas por íons e com propriedades físico-químicas adequadas para utilização como eletrólitos em sistemas eletroquímicos. Propriedades termodinâmicas, estruturais, espectroscópicas e dinâmicas de líquidos iônicos e cristais plásticos iônico orgânico tem sido um dos focos de pesquisa do Laboratório de Espectroscopia Molecular do Instituto de Química da USP, LEM/IQ-USP, a partir de abordagens experimentais e teóricas. Neste projeto, pretendemos ampliar os estudos computacionais com simulações pelo método de dinâmica molecular ab-initio (AIMD, ab-initio molecular dynamics). Líquidos iônicos próticos baseados no ânion dihidrogenofosfato, [H2PO4]-, serão os principais sistemas estudados neste projeto. Simulações AIMD permitem a observação e quantificação de processos químicos, possibilitando que processos de transferência de prótons, ainda pouco compreendidos em sistemas de cristais plásticos iônico orgânico, sejam investigados. As simulações AIMD dos sistemas iônicos de interesse permitirão a interpretação ao nível molecular dos fatores envolvidos na condutividade protônica desses materiais. (AU)