Dinâmica Molecular de líquidos iônicos: estudos de respostas espectroscópicas ultra-rápidas em domínio temporal

• Processo: 08/01035-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2008
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2010
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Munir Salomao Skaf
• Beneficiário: Ary de Oliveira Cavalcante
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Simulação de dinâmica molecular Efeito Kerr Espectroscopia resolvida no tempo Líquidos iônicos Química teórica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dinamica de Solvatacao | Dinâmica Molecular | efeito Kerr | espectroscopia resolvida no tempo | líquidos iônicos | Química Teórica

Resumo

Métodos de simulação computacional por dinâmica molecular serão utilizados para investigar processos dinâmicos em líquidos iônicos (LI). Os processos mais rápidos dessa dinâmica serão investigados computando-se funções respostas associadas às espectroscopias ultra-rápidas de domínio temporal, como desvios de Stokes dependente do tempo (dinâmica de solvatação) e efeito Kerr ótico. A dinâmica lenta e altamente correlacionada dos LI, a qual tem muitas similaridades com a dos líquidos super-resfriados e a dos líquidos formadores de vidro, será investigada computando-se coeficientes de transportes característicos. Além do uso de campos de força convencionais não-polarizáveis, o presente projeto de pesquisa visa a implementação consistente de modelos polarizáveis em LIs, buscando descrições mais realistas das propriedades de transporte e fenômenos dinâmicos, em escala de tempo da ordem de até dezenas de picosegundos. Entre esses fenômenos está dinâmica ultra-rápida da polarizabilidade, que define o contorno das bandas nos espectros Raman induzidos por efeito Kerr, e o estudo da dinâmica de solvatação, cuja comparação com dados experimentais de espectroscopias de emissão também depende de modelos apropriados para a dinâmica dos LI. A fenomenologia da dinâmica de solvatação é amplamente estudada em solventes tradicionais, mediante experimentos de espectroscopias pulsadas de desvio Stokes dependente do tempo e por metodologias teóricas como a simulação computacional. Os LIs oferecem um ambiente potencial para estudos dos modelos de dinâmica de solvatação em função de suas características que os diferenciam dos solventes orgânicos tradicionais. Investigaremos o papel exercido pelo micro-ambiente dos líquidos iônicos na dinâmica de solvatação da cumarina 153.Os objetivos específicos são:1. Simulação computacional pelo método de dinâmica molecular de modelos não polarizável e polarizável do líquido iônico com a cumarina C135, implementando métodos polarizáveis adequados.2. Melhorar o modelo utilizado nas simulações computacionais de DM pela (i) adoção de modelo de átomos explícitos para o ânion e (ii) modelo polarizável para o cátion e ânion.3. Análise detalhada do comportamento das propriedades estruturais e dinâmicas das espécies solvatantes da cumarina no líquido iônico e melhorar a compreensão do papel efetivo do cátion e do ânion na relaxação da função resposta em tempos curtos.4. Identificar mudanças nas propriedades calculadas características da dinâmica de solvatação da cumarina no líquido iônico.