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Previous issue date: 2017-02-22 / As redes metalorgânicas (ou MOF, do inglês Metal-Organic Frameworks) pertencem à classe dos polímeros de coordenação (ou CP, do inglês coordination polymers) e exibem características como porosidade e cristalinidade. Em particular, as MOF bidimensionais têm despertado o interesse no desenvolvimento de uma nova geração de dispositivos ópticos e eletrônicos. A capacidade de formação de filmes finos de algumas dessas MOF as tornam materiais mais atraentes. A MOF bidimensional estudada neste trabalho foi a rede {[Zn(2,5-pdc)(H2O)2].H2O}n (2,5-pdc = 2,5-piridinodicarboxilato), ZnPDC2D. A MOF 2D foi sintetizada e caracterizada por diferentes técnicas experimentais e também foi estudada por simulação computacional. O modelo do ZnPDC2D foi otimizado por dois métodos (PBE e PBE-D2), os quais descreveram bem os parâmetros estruturais. A partir do modelo do ZnPDC2D, foi elaborada uma proposta para o processo de desidratação e assim, sugerindo a formação de três novas fases (d1-ZnPDC2D, d2-ZnPDC2D e d3-ZnPDC2D). A temperatura em que o ZnPDC2D sofre amorfização foi determinada através da medida de difração de raios X com aumento de temperatura in situ e pôdese inferir que a fase amorfa sofre uma transformação reversível após ser exposta ao ambiente. A termodinâmica da primeira etapa da desidratação mostra que o funcional PBE é mais adequado para descrever a espontaneidade da reação. Esperase obter as estruturas por meio de análises de difração de raios X por policritais e refinamento pelo método de Rietveld. O trabalho também reporta a simulação da energia de formação do monofilme pelos métodos PBE e PBE-D2. As análises de propriedades eletrônicas para todas as estruturas citadas foram executadas e discutidas conforme os processos e mudanças envolvidas. / Metal-organic frameworks (MOFs) belong to the class of coordination polymers (CPs) and exhibit properties such as porosity and crystallinity. In particular, twodimensional MOFs have attracted interest in the development of a new generation of optical and electronic devices. The possibility of thin film formation of some of these MOFs makes them more attractive materials. The twodimensional MOF studied in this work was the network {[Zn(2,5-pdc)(H2O)2].H2O}n (2,5-pdc = 2,5-pyridinedicarboxylate), ZnPDC2D. The MOF 2D was synthesized and characterized by different experimental techniques and was also studied by computer simulation. Two optimized ZnPDC2D structures were obtained by distinct methods (PBE and PBE-D2) with a good description of their parameters. The structure obtained from the simulation of the dehydration process suggest the formation of three new phases (d1-ZnPDC2D, d2-ZnPDC2D and d3-ZnPDC2D). The temperature at which ZnPDC2D undergoes amorphization was determined by Xray podwer diffraction measurement with in situ temperature rise and it could be inferred that the amorphous phase undergoes a reversible transformation after being exposed to the environment. The thermodynamics of the first stage of dehydration shows that the PBE functional is adequate to describe the spontaneity of the reaction. The structures are expected to be obtained by Xray podwer diffraction analysis and refinement by the Rietveld method. Thise work also reports the simulation of the monofilm by the PBE and PBE-D2 methods. The analyses of electronic properties for all th cited structures were performed and discussed according to the processes and changes involved.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/4681 |
| Date | 22 February 2017 |
| Creators | Lima, Larissa Lavorato |
| Contributors | Leitão, Alexandre Amaral, Corrêa, Charlane Cimini, Diniz, Renata, Costa, Luiz Antônio Sodré |
| Publisher | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), Programa de Pós-graduação em Química, UFJF, Brasil, ICE – Instituto de Ciências Exatas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFJF, instname:Universidade Federal de Juiz de Fora, instacron:UFJF |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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