Dissertação

Estudo das propriedades eletrônicas da polianilina por cálculos de primeiros princípios

Durante muito tempo, acreditou-se que os polímeros eram materiais que não pos-suíam quaisquer propriedades condutoras. Contudo, diversas pesquisas realizadas ao longo dos anos, resultaram no nascimento de uma nova classe de materiais poliméricos, conhe-cidos como polímeros intrinsecamente condutores...

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Autor principal: Reis, Adriane da Silva
Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/3944653334944357
Grau: Dissertação
Idioma: por
Publicado em: Universidade Federal do Amazonas 2017
Assuntos:
Polianilina
Polímeros condutores intrínsecos
Teoremas de Hohenberg-Kohn
Equações de Kohn-Sham
CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: FÍSICA
Acesso em linha: http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/5585
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spelling oai:https:--tede.ufam.edu.br-handle-:tede-55852017-03-16T05:03:48Z Estudo das propriedades eletrônicas da polianilina por cálculos de primeiros princípios Reis, Adriane da Silva Frota, Hidembergue Ordozgoith da http://lattes.cnpq.br/3944653334944357 http://lattes.cnpq.br/5700103079488064 Polianilina Polímeros condutores intrínsecos Teoremas de Hohenberg-Kohn Equações de Kohn-Sham CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: FÍSICA Durante muito tempo, acreditou-se que os polímeros eram materiais que não pos-suíam quaisquer propriedades condutoras. Contudo, diversas pesquisas realizadas ao longo dos anos, resultaram no nascimento de uma nova classe de materiais poliméricos, conhe-cidos como polímeros intrinsecamente condutores. Esta classe de polímeros, em geral, são compostas por cadeias que possuem conjugação em sua estrutura, ou seja, possuem ligações simples e duplas alternadas dos átomos de carbono. Essa conjugação leva a polia-nilina a possuir propriedades de transporte eletrônico através da estrutura, que é o motivo do presente estudo. Como a polianilina representa um sistema de muitos corpos, apresentamos uma introdução à equação de Schrôdinger, à teoria de Thomas-Fermi e às equações de Khon-Sham, que são de grande utilidade na compreensão dos métodos que utilizamos nesta dis-sertação, visando calcular as propriedades de transporte eletrônico da polianilina dopada com diferentes teores de cloro. Para o cálculo da estrutura eletrônica e as propriedades de transporte eletrônico , utilizamos o método de primeiros princípios, também conhecido como método ab-initio, via teoria do funcional da densidade (DFT). As propriedades eletrônicas da polianilina foram estudadas por meio do diagrama de bandas, densidade de estados por átomo e por orbital, densidade de carga, transmitân-cia e corrente elétrica para cada estado de oxidação/redução desse polímero conjugado. Os resultados alcançados mostraram a concordância qualitativa com os resultados experimentais. Pôde-se observar o processo de transição das polianilinas, conseguindo-se obter as fases isolantes e semicondutoras, como mostrado nos diagramas de bandas e nos espectros de corrente elétrica. For a long time it was believed that polymers were materials which didn't have any conductive properties associated to them. However, several studies has been made through the years to show the birth of a new class of polymeric materials, known as intrinsically conductive polymers. This class of polymers generally consist of chains having a conjugation structure, with alternating double and single bonds of carbon atoms. This combination allows electronic transport through the polyaniline structure. Since polyaniline represents a many-particle system, we present an introduction to the Schrodinger equation, the Thomas-Fermi theory, an to the Khon-Sham equations, which are important to understand the methods used, in order to calculate the electronic transport properties of doped polyaniline with different chloride contents. To calculate the electronic structure and electronic transport properties, we used the first principles, also known as textit ab-initio method , by the density functional theory technique (DFT). The electronic properties of polyaniline were studied through the bands diagram, density of states per atom and orbital, charge density, transmittance and electrical current for each state of oxidation/reduction of this conjugated polymer. The results obtained show a good qualitatively agreement with the experimental results. It was possible to observe the transition process of polyanilines, affording to obtain the semiconductor and insulating phases, as shown in the bands diagrams and electric current spectra. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior 2017-03-15T09:40:58Z 2016-11-18 Dissertação REIS, Adriane da Silva. Estudo das propriedades eletrônicas da polianilina por cálculos de primeiros princípios. 2016 108 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2016. http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/5585 por Acesso Aberto http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ application/pdf Universidade Federal do Amazonas Instituto de Ciências Exatas Brasil UFAM Programa de Pós-graduação em Física
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