Banca de DEFESA: THIAGO MATHEUS DE LIMA DIAS

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: THIAGO MATHEUS DE LIMA DIAS
DATA : 22/08/2025
HORA: 09:00
LOCAL: Defesa remota
TÍTULO:

Modelagem Computacional da Banda de Transferencia de Carga Ligante-Metal em Nanoparticulas de Oxido de Praseodimio (PrO2).

PALAVRAS-CHAVES:

PrO2, LMCT, DFT, nanopartículas, absorção NIR.

PÁGINAS: 70
RESUMO:

O presente trabalho teve como objetivo elucidar a origem da absorção significativa na região do
infravermelho próximo (NIR) pelas nanopartículas de PrO2, por meio de modelagens computacionais
baseadas na Teoria do Funcional da Densidade (DFT). A hipótese central propõe que a energia da banda
de transferência de carga ligante-metal (LMCT) das unidades [PrO]2+ diminui à medida que esses se
deslocam em direção à superfície da nanopartícula.
O modelo adotado buscou descrever com realismo uma nanopartícula esférica de óxido de
praseodímio com raio de 5 nm, utilizando um modelo híbrido no qual a unidade mínima [PrO]2+ foi
tratada com métodos quânticos DFT, enquanto o restante da nanopartícula foi representado por cargas
pontuais.
Foram empregados três funcionais distintos — PBE0, CAM-B3LYP e SCS-PBE-QIDH — com
os conjuntos de base cc-pVDZ ou cc-pVTZ para o oxigênio e o potencial efetivo de caroço
ECP28MWB_SEG para o praseodímio. Os resultados mostraram que todos os funcionais apresentaram
a mesma tendência de diminuição da energia LMCT. Com o método PBE0/cc-pVDZ e para distâncias
próximas ao centro, 0,00 e 0,54 nm, os valores calculados para as energias LMCT foram 2,7 e 2,8 eV,
enquanto para as distâncias 4,30 e 4,84 nm (superfície), os valores foram 0,046 e 0,052 eV,
respectivamente, mostrando a clara diminuição da energia da banda de transferência de carga.
Verificou-se também uma relação direta entre o potencial elétrico local e a energia LMCT:
quando a unidade [PrO]2+ está próxima ao centro da nanopartícula, o potencial é ligeiramente negativo
e favorece a estabilização da espécie óxido O2−. À medida que a unidade [PrO]2+ se aproxima da
superfície, o potencial torna-se positivo, promovendo a transferência eletrônica do óxido para o Pr(IV),
levando à formação do estado [PrIIIO−I]
2+, que se torna o mais estável.
Os resultados obtidos fornecem evidências claras da influência da posição da unidade “PrO” nas
propriedades eletrônicas do sistema. Este estudo contribui para a compreensão de mecanismos de
absorção óptica em materiais com lantanídeos tetravalentes e pode orientar o desenvolvimento de novos
materiais aplicáveis em dispositivos emissores, sensores ópticos e técnicas de bioimagem.

 

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - ALBANO NETO CARNEIRO NETO
Externo à Instituição - RENALDO TENORIO DE MOURA JUNIOR
Presidente - 1134371 - RICARDO LUIZ LONGO