Sistema de Submissão de Resumos, III ENCONTRO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA - 2013 (ENCERRADO)

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Aplicações de nanoestruturas para catálise heterogênea: uma introdução à simulação computacional de materiais
Aline Olimpio Pereira, Lana Pereira de Souza, Caetano Rodrigues Miranda

Última alteração: 2013-11-19

Resumo


O desenvolvimento de catalisadores heterogêneos mais baratos e que operem em condições ambientes, são bastante desejáveis na indústria petrolífera. A nanotecnologia potencialmente pode auxiliar nesses processos, particularmente na catalise da reação de polimerização. Um ponto chave para solucionar tais problemas recai na escolha e no desenvolvimento de novos materiais, bem como no entendimento dos processos fundamentais que ocorrem na polimerização dos alcanos. Para melhorar os processos de catalisação das reações de polimerização, analisamos os seguintes alcanos: metano, hexano e nonano interagindo com as superfícies metálicas de Pt, Pd e Au, essas por terem alto nível catalítico. Buscando uma seleção dos melhores catalisadores para as reações de polimerização de cada alcano escolhido, consequentemente visando o melhor desenvolvimento da área de polimerização das indústrias petroquímicas. Utilizamos cálculos de primeiros princípios, como implementado no pacote de simulação Vienna Ab initio Simulation Package (VASP), o qual resolve a equação de Schrodinger, dentro da teoria da densidade funcional (DFT) com o funcional de troca e correlação GGA. Realizamos separadamente, a otimização das estruturas dos alcanos e das superfícies escolhidas, obtendo como resultado a energia total do sistema. Então, calculamos a interação de cada alcano com a respectiva superfície adequada, obtendo os resultados energéticos e as características para esses novos sistemas. Em complemento, calculou-se a função trabalho e a energia de adsorção de cada sistema. Analisando os resultados, podemos notar que quanto maior a cadeia do alcano, menor é o valor da energia do sistema, logo, o alcano mais energético é o nonano. Complementando, os valores das energias de adsorção convergidas para os sistemas de interação entre a superfície de platina e o metano, hexano e nonano, são respectivamente: -7.410, -9.300 e -3.876 eV. Assim, pudemos concluir os sistemas estudados podem contribuir como catalisadores para as reações de polimerização, possuem função trabalho aceitável e são favoráveis para ocorrência de ligações. Sendo o sistema composto com a superfície de Platina e o alcano nonano é o mais promissor.