Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents a study of properties of functionalized carbon nanotubes
and graphene nanoribbons. We studied, by first principles simulations, the structural
and electronic properties of functionalized nanotubes and interacting with molecules
of biological interest. Furthermore, we analyzed the properties of these systems
under the action of applied electric fields, noting changes on their behavior due the
external perturbation. In the case of nanotubes interacting with anti-inflammatory
nimesulide, the interaction is repulsive, resulting in energetically unstable systems,
but which may have their behavior controlled by the external field. We noted that
when the carbon nanotube interacts with the antimalarial primaquine, a strong bond
between the systems occurs, where the presence of primaquine can modify the
electronic properties of nanotubes. In the other hand, for the case of carbon
nanostructures interacting with vitamins, the interaction is weak. We also evaluated
the structural, electronic and magnetic properties of Ti and Mn doped carbon
nanoribbons (or graphene nanoribbons) and properties of defective nanoribbons, by
first principles simulations (code SIESTA), and analyzed the electronic transport
properties of some of these systems, by tight-binding methods associated with
Green s functions. We noted that there is an edge and sublattice effect in zigzag
edged nanoribbons, where the properties of the systems can be modified depending
on the defect location with respect to the edge. We demonstrate that carbon
nanostructures can act as selective sensors of atoms or adsorbed molecules,
besides representing a route to drug delivery. / Este trabalho apresenta um estudo de propriedades de nanotubos e nanofitas
de carbono funcionalizados. Estudamos, via simulação de primeiros princípios, as
propriedades estruturais e eletrônicas de nanotubos funcionalizados e interagindo
com moléculas de interesse biológico. Analisamos, ainda, as propriedades destes
sistemas sob a ação de campos elétricos aplicados, observando alterações em seus
comportamentos devido à perturbação externa. No caso dos nanotubos interagindo
com o anti-inflamatório nimesulida, a interação é repulsiva, resultando em sistemas
energeticamente instáveis, mas que podem ter seu comportamento controlado pelo
campo externo. Notamos que quando o nanotubo de carbono interage com o
antimalárico primaquina, ocorre uma ligação forte entre estes sistemas, onde a
presença da primaquina pode alterar as propriedades eletrônicas dos nanotubos. Já
para o caso de nanoestruturas de carbono interagindo com vitaminas, a interação é
fraca. Avaliamos também as propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas de
nanofitas de carbono (ou nanofitas de grafeno) dopadas por átomos de Ti e Mn e
propriedades de nanofitas defeituosas, por meio de simulações de primeiros
princípios (código SIESTA), e avaliamos as propriedades de transporte eletrônico de
alguns destes sistemas, por métodos tight-binding associados a funções de Green.
Observamos que existe um efeito de borda e de sub-rede nas nanofitas de borda
zigzag, onde as propriedades dos sistemas podem ser alteradas de acordo com a
localização do defeito com relação à borda. Nós mostramos que as nanoestruturas
de carbono podem agir como sensores seletivos de átomos ou moléculas
adsorvidos, além de representarem uma rota de carreamento de fármacos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/3897 |
| Date | 12 January 2012 |
| Creators | Menezes, Vivian Machado de |
| Contributors | Fagan, Solange Binotto, Arantes Junior, Jeverson Teodoro, Rossato, Jussane, Dorneles, Lucio Strazzabosco, Rodrigues, Oscar Endrigo Dorneles |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Física, UFSM, BR, Física |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 100500000006, 400, 300, 300, 300, 300, 300, 300, aac673d1-e8e6-45b3-ba1e-6f0c87632887, d4281905-755d-436b-8c8c-07cc97748bb4, 63c157f9-1367-4494-97ee-b3a3702b89b4, 8ce6d956-8cc7-4405-8f8b-c67c8b9150a8, 15cee52b-821e-4dbc-9d83-d2da5ffc6aef, 9dfccbe0-bd16-4e23-a1fb-8e55f871ce46 |
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