Nanoestruturas de carbono (tradicionais e duas novas proposições) propriedades, funcionalização e aplicações biotecnológicas foco em dinâmica molecular, cálculos ab initio e experimentos

AUTOR(ES)

Sergio Gomes dos Santos

DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

RESUMO

Nanoestruturas de carbono são estudadas com ênfase na obtenção de resultados teóricos voltados à compreensão de experimentos (realizados em parceria ou já publicados) ou que motivarão sua realização. Fulerenos, hemifulerenos e nanotubos são as nanoestruturas tradicionais investigadas; fitas de grafeno C150H60 torsionadas (das quais a de Möbius é um caso particular) e nanocestas (nanocumbucas) C40H10, C39H12, C46H12 criadas com base em cortes do fulereno C60, são as nanoestruturas originais criadas. O cerne é a realização de cálculos de dinâmica molecular e ab initio em diversos níveis, com especial atenção aos problemas advindos das ligações de hidrogênio, interações de van der Waals, e optimizações de geometria. Inicialmente são apresentados resultados sobre a estabilidade, geometria e propriedades eletrônicas de nanofitas de Möbius e de grafenos com 0-7 torsões. A seguir demonstra-se a possibilidade de adsorção do ácido ascórbico AsA (C6H8O6, a vitamina C) no fulereno C60, que tem importante conseqüência clínica: o efeito benéfico do uso de AsA- C60 inclui sua ação decorrente de sua administração conjunta com levodopa, que tem resultado marcante contra os efeitos colaterais relacionados com sua neurotoxidade, o que proporciona novas estratégicas para o tratamento da doença de Parkinson. Estuda-se em prosseguimento o processo de inserção espontâneo dinâmico de hemifulerenos dentro de nanotubos de carbono, determinando-se as condições para a formação de agregados e estruturas com maior nível de organização, incluindo-se a formação de hélices. Continua-se com a descrição da preparação e caracterização (infravermelho e espectroscopia de raios X de fotoelétrons) experimental, e cálculos de primeiros princípios da funcionalização não-covalente pelo aminoácido essencial L-alanina da parede lateral de nanotubos simples pristina e carboxilados (sem e com refluxo de dimetilformamida, DMF). Encerra-se com a proposição das três nanocestas resultantes de cortes do C60, onde se mostra sua surpreendente estabilidade estrutural, a assinatura molecular no infravermelho de cada uma (que proporciona um modo prático para futura caracterização de cada nanocesta), e determina-se suas propriedades de confinamento das moléculas H2, H2O, e L-alanina

ASSUNTO(S)

fisica atomica e molecular

Documentos Relacionados

• DinÃmica molecular e cÃlculos ab initio em molÃculas, nanocones de carbono e agregados de Ãgua.
• Desenvolvimento de conjuntos de base GTO para calculos ab initio e algumas aplicações de calculos teoricos em alcaloides pirrolizidinicos
• Propriedades Vibracionais de Cristais de Pilocarpina.HCl, Pilosina e Epiisopilosina por Espectroscopias FT-Raman, FT-IR e CÃlculos Ab Initio.
• Cálculos AB initio de propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas de colmpostos CaXo3 (X=Si, Ge, Sn)
• Sistemas Nanoestruturados: Heteroestruturas Quasi-Periódicas de Nitretos e Cálculos Ab initio em Polimorfos CaCO3