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http://ri.ufmt.br/handle/1/5624
Tipo documento: | Dissertação |
Título: | Estudo computacional da fotodegradação da molécula de índigo-carmim |
Autor(es): | Silva Filho, Antônio Henrique da |
Orientador(a): | Souza, Gabriel Luiz Cruz de |
Membro da Banca: | Freitas Sobrinho, Renato Garcia de |
Membro da Banca: | Souza, Gabriel Luiz Cruz de |
Membro da Banca: | Vicentini, Fernando Campanhã |
Resumo : | Neste trabalho, apresentamos uma investigação computacional sobre a molécula de índigo carmim (IC). Propriedades estruturais e energéticas para o estado fundamental e primeiros estados excitados do IC foram determinadas e utilizadas na investigação de possíveis mecanismos relacionados à sua fotodegradação. Para isso, foi empregada a teoria do funcional da densidade (DFT) e o seu respectivo formalismo dependente do tempo (TDDFT), juntamente com dois funcionais: M06-2X e CAM-B3LYP. O conjunto de funções de base 6-311+G(d,p) também foi utilizado. Todos os cálculos foram realizados considerando-se água como solvente. De formal geral, os resultados obtidos (tanto para o estado fundamental como para os estados excitados) em M06-2X/6-311+G(d,p) e CAM-B3LYP/6-311+G(d,p) apresentaram boa concordância. Por exemplo, o primeiro estado excitado singleto do IC foi encontrado em 2,28 eV (tendo força de oscilador igual a 0,4730) no nível de teoria TDDFT/M06-2X/6-311+G(d,p) e em 2,19 eV (com força de oscilador de 0,4695) no nível de teoria TD-DFT/CAM-B3LYP/6-311+G(d,p). Ademais, excelente concordância foi observada a partir da comparação do espectro de absorção UV-Vis obtido através dos cálculos com o espectro correspondente obtido experimentalmente por pesquisadores colaboradores, fato esse que contribuiu para a validação em relação à escolha das abordagens teóricas aqui utilizadas. A comparação entre as estruturas obtidas para o IC no estado fundamental e no primeiro estado excitado apresentaram diferenças mínimas, sugerindo que a molécula tem sua fotodecomposição relacionada a uma reação química que ocorre no estado excitado em detrimento do caminho via fotólise direta. |
Resumo em lingua estrangeira: | In this work, we present a computational investigation on the Indigo Carmine (IC) molecule. Structural and energetic properties for the ground and lowest-lying excited states of the IC were determined and used in the investigation of possible paths related to its photodegradation. For this purpose, the density functional theory (DFT) and its corresponding time-dependent formalism (TD-DFT) were used along with two exchange-correlation functionals: M06-2X and CAM-B3LYP. The 6-311+G(d,p) basis set was also used. All computations were performed considering water as a solvent. In general, the results obtained (for both the ground and excited states) at the M06-2X/6-311+G(d,p) and CAM-B3LYP/6- 311+G(d,p) presented good agreement. For example, the first singlet excited state was found at 2.28 eV (having oscillator strength of 0.4730) at the TD-DFT/M06-2X/6-311+G(d,p) level of thoery and at 2.19 eV (with an oscillator strength of 0.4669) at the TD-DFT/CAM-B3LYP/ 6- 311+G(d,p) level of theory. In addition, excellent agreement was observed from the comparison between the UV-Vis absorption spectra obtained through calculations with the corresponding obtained experimentally by collaborators, a fact that contributed to the validation of the choice of the theoretical approaches used here. The comparison between the structure obtained for the IC molecule in the ground state and that for its first excited state showed minor differences, suggesting that the molecule undergoes photodecomposition through a chemical reaction occurring in its excited state rather than via direct photolysis. |
Palavra-chave: | Índigo-carmim DFT TD-DFT Fotodecomposição |
Palavra-chave em lingua estrangeira: | Indigo carmine DFT TD-DFT Photodecomposition |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal de Mato Grosso |
Sigla da instituição: | UFMT CUC - Cuiabá |
Departamento: | Instituto de Ciências Exatas e da Terra (ICET) |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Química |
Referência: | SILVA FILHO, Antônio Henrique da. Estudo computacional da fotodegradação da molécula de índigo-carmim. 2020. 55 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Ciências Exatas e da Terra, Cuiabá, 2020. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://ri.ufmt.br/handle/1/5624 |
Data defesa documento: | 21-Aug-2020 |
Aparece na(s) coleção(ções): | CUC - ICET - PPGQ - Dissertações de mestrado |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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