Banca de DEFESA: ANDRÉ CORRÊA SOUZA

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : ANDRÉ CORRÊA SOUZA
DATA : 25/08/2025
HORA: 14:00
LOCAL: Campus Gameleira
TÍTULO:

INVESTIGAÇÃO COMPUTACIONAL DAS BARREIRAS DE REAÇÃO PARA A REDUÇÃO DE CO2 EM NANOCLUSTERS DE COBRE

PALAVRAS-CHAVES:

Eletroquímica. DFT. nanocluster. PBE. ωB97X-D3. Cobre.

PÁGINAS: 53
RESUMO:

O aquecimento global é um problema que tem se agravado com a constante liberação de
CO2 na atmosfera. Com o intuito de minimizar isso, é possível realizar sua conversão para
produtos de interesse por meio de um processo eletroquímico catalisado. Entretanto, tal
processo demanda melhora na eficiência dos catalisadores utilizados e, para isso, é impor-
tante que sejam conhecidos os mecanismos da reação de redução do CO2 (CO2 RR). Nesse
sentido, a química teórica é utilizada como ferramenta para a elucidação do mecanismo
de reação. Em geral, o estudo da CO2 RR é desenvolvido utilizando cálculos de DFT em
condições periódicas com funções de base do tipo ondas-planas e com funcional PBE.
Todavia, para estudar as barreiras de reação, o uso do funcional ω B97X-D3 é preferível
devido ao seu maior grau de precisão, visto que se trata de um funcional híbrido. O objetivo
do trabalho é realizar a comparação entre os dois funcionais tomando como referência a
etapa determinante da CO2 RR que é a hidrogenação do monóxido de carbono (CO) em
aldoxila (CHO). O sistema utilizado para essa comparação foi um nanocluster contendo 55
átomos de cobre, 5 águas de solvatação e os adsorbatos de interesse (CO+H ou CHO).
Com os resultados obtidos observou-se que o grau de precisão do PBE em relação ao
ω B97X-D3 depende da configuração do sistema de solvatação com o adsorbato. Observo-
se uma tendência de diminuição das energias de reação à medida que o grau de solvatação
aumentou. Além disso, ao comparar os valores de energia da barreira de reação em várias
possíveis configurações, observou-se significativas diferenças para PBE, enquanto os valo-
res para ω B97X-D3 mantiveram-se próximos. Para a configuração mais estável, o valor de
barreira encontrado foi de 0,72 eV para PBE e 0,60 eV para ω B97X-D3, representando um
desvio de aproximadamente 20%. O comportamento do PBE frente ao comportamento do
ω B97X-D3 em relação a todos os sistemas, demonstra que o PBE não detecta com precisão
as variações de solvatação e estabilização das moléculas apesar de acompanhar o perfil
de variação energética dos sistemas. Entretanto, para as energias de barreira, em alguns
casos, o PBE tem resultados que não seguem o padrão de comportamento energético do
ω B97X-D3 gerando resultados qualitativamente incoerentes.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - BRENO RODRIGUES LAMAGHERE GALVAO
Interno - MARCIO OLIVEIRA ALVES
Interno - EUDES LORENCON
Externo à Instituição - MARIONIR MACÊDO CASTELO BRANCO NETO - USP