Estudo da interação de nanotubos de carbono e nitreto de boro funcionalizados com a molécula de CO2

Abstract

Utilizando a teoria do funcional da densidade e o método de representação da variável discreta, estudamos a interação de uma molécula de dióxido de carbono (CO2)com nanotubos de carbono e nanotubos de nitreto de boro puros e funcionalizados. O processo de funcionalização considerado neste trabalho ocorreu através da técnica de dopagem substitucional que, para este caso em particular, consistiu em substituir um átomo na parede dos nanotubos por um átomo de cobalto. A análise dos resultados revela modificações nas características geométricas e propriedades eletrônicas dos nanotubos após o processo de funcionalização, com os fatores diâmetro e quiralidade desempenhando papel importante sobre as mudanças consideradas. Com relação _a capacidade de adsorção da molécula de dióxido de carbono, foi encontrada que os nanotubos de nitreto de boro apresentam melhor desempenho do que os nanotubos de carbono para esta tarefa, tendo em vista que os primeiros desenvolvem maior interação química com a molécula, traduzida através dos valores para a energia de adsorção obtidos. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT

In the scope of the density functional theory and the discrete variable representationmethod, we studied the interaction of a carbon dioxide (CO2) molecule with pureand functionalized carbon and boron nitride nanotubes. The considered functionalizationprocess occurred through the substitutional technique where an atom on the nanotubeswalls was replaced by a cobalt atom. The analysis of these results reveals changes ingeometrical features and electronic properties of the nanotubes after the functionalizationprocess, with the diameter and chirality factors playing an important role over theobtained changes. Regarding the adsorption capacity of the carbon dioxide molecule, itwas found that the boron nitride nanotubes has a better performance than the carbonnanotubes. This feature happens due to the fact the boron nitride nanotubes have ahigher chemical interaction with the CO2 molecule.