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http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/3879
Título : | Estudio teórico-computacional con la teoría del funcional de la densidad de la interacción del hidrógeno molecular (h2) en grafeno y óxido de grafeno. |
Autor : | Robalino Trujillo, Emilio José |
Director(es): | Haro Velasteguí, Arquímides Xavier |
Tribunal (Tesis): | Orbe Ordónez, Jenny del Carmen |
Palabras claves : | TEORÍA FUNCIONAL DE LA DENSIDAD;INTERACCIÓN DEL HIDRÓGENO MOLECULAR;ÓXIDO DE GRAFENO;NIVELES DE OXIDACIÓN |
Fecha de publicación : | 15-jun-2015 |
Editorial : | Escuela Superior Politécnica de Chimborazo |
Citación : | Robalino Trujillo, Emilio José. (2015). Estudio teórico-computacional con la teoría del funcional de la densidad de la interacción del hidrógeno molecular (h2) en grafeno y óxido de grafeno. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba. |
Identificador : | UDCTFC;86T00018 |
Abstract : | A fundamental (GS) Graphene Oxide structure study (GO) was carried out at 25%, 50%, 75% and 100% oxidation levels as well as the (H2) molecular hydrogen interaction with the use of (GP) pure graphene and graphene oxide, being focused on the (DFT) Density Functional Theory and (LDA) Local Density Approximation. The quantum -mechan ical calculations were carried out with the Spanish Initiative for Electronic Simulations With Thousands of Atoms (SIESTA) computer software, the obtained results are consistend with the experimental data and other theoretical reports. To study the graphene oxide effects, hydroxyl groups (-OH) and epoxide groups (-O-) were used. It was poss ible to observe that the graphene oxide at any kind of oxide level is more stable than the pure graphene by calculating the different binding energies among carbon atoms and functional groups. Having found the most stable chemical and physical graphene str ucture (functionalized graphene oxide at 100%) H2 was placed in it to analyze its behavior having an absorption of 3A from the structure base and binding energy of 0. 6013 electronvolts (eV). The result seems to be due to oxygen atoms which are present in graphene since they stabilize the structure and improve the interaction with H2 contributing for the H2 storage as clean energy. |
Resumen : | Se estudió a estado fundamental, la estructura del óxido de grafeno (GO) con diferentes niveles de oxidación (25%, 50%, 75% y 100%) y la interacción del hidrógeno molecular (H2) con grafeno puro (GP) y óxido de grafeno, usando el enfoque de la Teoría del Funcional de la Densidad (siglas en inglés, DFT) y la Aproximación de Densidad Local (siglas en inglés, LDA). Los cálculos cuanto-mecánicos se realizaron con el paquete computacional Spanish Initiative for Electronic Simulations with Thousands of atoms (SIESTA), los resultados obtenidos van en concordancia con los datos experimentales y otros reportes teóricos. Para estudiar el efecto del grado de oxidación en el grafeno se utilizó grupos hidroxilo (– HO) y grupos epóxido (– O –), y mediante el cálculo de las diferentes Energías de Enlace (Ee) entre átomos de carbono y grupos funcionales, se puede observar que el óxido de grafeno a cualquier nivel de oxidación es más estable que el grafeno puro. Una vez encontrada la estructura de grafeno de mayor estabilidad química y física (óxido de grafeno funcionalizado al 100%), se ubicó el H2 en su interior para analizar su comportamiento, encontrando una adsorción a 3A desde la base de la estructura y una energía de enlace de 0.601 electronvolts (eV). El resultado se atribuye a los átomos de oxígeno presentes en el grafeno que estabilizan la estructura y mejora la interacción con el H2, contribuyendo al uso de energías limpias. |
URI : | http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/3879 |
Aparece en las colecciones: | Biofísica |
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